Messungen mit dem James-Webb-Teleskop ermittelten präzise die Temperaturen ihrer Tagseiten, die zwischen 100 °C und 200 °C schwanken
Einem internationalen Team mit Forschern der Schweizer Universitäten Genf (UNIGE) und Bern (UNIBE) gelang eserstmals, das Klima von zwei felsigen Exoplaneten mit einer Masse ähnlich der der Erde zu kartieren, bei denen die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht fast 500 Grad Celsius betragen.
Die in Nature Astronomy veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf Planeten des Systems Trappist-1, eines roten Zwergsterns (kleiner und kälter als die Sonne) mit sieben Planeten, von denen die beiden ihrem Stern am nächsten gelegenen, Trappist-1b und Trappist-1c, mit dem James-Webb-Weltraumteleskop untersucht wurden. Aufgrund der Gravitationskräfte, die sich aus ihrer Nähe zum Stern ergeben, haben beide Planeten ihre Rotation mit der Umlaufbahn um Trappist-1 synchronisiert, ähnlich wie es zwischen Mond und Erde der Fall ist, sodass auf einer Hemisphäre immer Tag und auf der anderen Nacht herrscht.
Lichtmessungen mit dem James-Webb-Teleskop ermöglichten es, die Temperaturen ihrer Tagseiten präzise zu bestimmen, die zwischen 100 Grad auf dem vom Stern am weitesten entfernten Exoplaneten und 200 Grad auf dem am nächsten gelegenen schwanken, während die Temperaturen auf den „Nachtseiten“ unter 200 Grad unter Null liegen.
Der enorme Temperaturkontrast bestätigt zudem das Fehlen einer Atmosphäre auf beiden Planeten, da diese, wenn sie vorhanden wäre, einen gewissen Energietransfer ermöglichen würde, der die Temperaturschwankungen mildern würde, wie aus einer Mitteilung der UNIGE hervorgeht.
75 % der Sterne in der Milchstraße sind Rote Zwerge, und seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten vor 30 Jahren hat sich gezeigt, dass kleine, erdähnliche Gesteinsplaneten um diese Art von Sternen am häufigsten vorkommen. Diese Systeme standen daher im Mittelpunkt des Interesses von Forschern, die nach Wasser oder Leben außerhalb der Erde suchten, obwohl rote Zwerge Eigenschaften aufweisen, die dies erschweren können, da ihre hohe energetische Aktivität zu einem „Bombardement“ der sie umgebenden Exoplaneten mit Strahlung und Materie führt.
Die Hauptunterschiede zwischen unserer Sonne und diesem roten Zwergstern liegen in seiner Größe und Farbe. BENOÎT GOUGEON, UNIVERSITÉ DE – BENOÎT GOUGEON, UNIVERSITÉ DE
Die Experten von UNIGE und UNIBE wiesen in diesem Zusammenhang darauf hin, dass die beiden untersuchten Planeten zu Beginn möglicherweise Atmosphären besaßen, diese jedochmöglicherweise infolge der Auswürfe von Trappist-1 verschwunden sind, einem Planetensystem, dessen Entdeckung sich vor zehn Jahren jährte.
Die Forschungen des internationalen Teams gehen weiter und konzentrieren sich nun auf einen Planeten des Systems, der am weitesten vom Stern entfernt ist, Trappist-1e, der sich in der „bewohnbaren Zone“ befindet, in der Wasser vorkommen könnte.
„Unsere theoretischen Modelle zeigen, dass die äußeren Planeten des Systems eine Atmosphäre besitzen können, obwohl bei den beiden inneren Planeten keine vorhanden ist“, erklärte Emeline Bolmont, Professorin am Institut für Astronomie der UNIGE. So ist es beispielsweise im Sonnensystem, wo Merkur, der unserer Sonne am nächsten gelegene Planet, keine Atmosphäre besitzt, während Venus und Erde ihre Atmosphären behalten haben. „Mindestens drei Planeten befinden sich in der bewohnbaren Zone um den Stern herum“, fügte die Expertin und Mitautorin der Studie hinzu.
