Washington – Auf der Suche nach potenziell bewohnbaren Exoplaneten hat das Weltraumteleskop TESS ("Transiting Exoplanet Survey Satellite") eine spannende Entdeckung gemacht: Das von der US-Weltraumbehörde Nasa betriebene Instrument hat eine fremde Welt identifiziert, deren Größe mit jener der Erde vergleichbar ist und die zudem in einer Entfernung um ihr Muttergestirn kreist, die flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zumindest theoretisch ermöglichen würde.

Hilfe von Amateur-Astronomen

Der am Montag beim Jahrestreffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft im hawaiianischen Honolulu vorgestellte Exoplanet wurde von den Wissenschaftern TOI 700 d benannt. Bei der Entdeckung bekam die Nasa Hilfe von Amateur-Astronomen: TESS hatte den Stern, den TOI 700 d umkreist, zunächst falsch eingestuft. Daher wurden seine Planeten auch für größer und heißer gehalten, als sie in Wirklichkeit vermutlich sind. Mehrere Hobby-Astronomen wie der Schüler Alton Spencer, der mit dem TESS-Team zusammenarbeitet, deckten den Fehler jedoch auf.

"Als wir die Parameter des Sterns korrigierten, schrumpfte die Größe seiner Planeten, und wir stellten fest, dass der äußerste von ihnen in etwa die Größe der Erde hat und in einer bewohnbaren Zone liegt", sagte die Studentin Emily Gilbert von der University of Chicago. Schließlich bestätigte auch das Spitzer-Weltraumteleskop diese Einschätzung.

Kleinerer, kühlerer Stern

TOI 700, das Zentralgestirn des Exoplaneten, ist ein kleiner, kühler M-Zwergstern, der sich etwas mehr als 100 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Schwertfisch befindet. Es besitzt rund 40 Prozent der Masse und Größe der Sonne, seine Oberflächentemperatur ist etwa halb so hoch. Der Stern tauchte in 11 der 13 Himmelssektoren auf, die TESS während des ersten Missionsjahres im Visier hatte.

Mehrere beobachtete Transits enthüllten drei Exoplaneten in diesem System: Der innerste Planet, TOI 700 b, hat annähernd die selbe Größe der Erde, ist wahrscheinlich felsig und kreist alle 10 Tage einmal um den Stern. Der mittlere Planet, TOI 700 c, ist 2,6-mal so groß wie die Erde, liegt also in seinen Dimensionen zwischen unserem Planeten und dem Neptun, und sein Jahr dauert 16 Tage. Die Astronomen vermuten, dass es sich bei ihm um einen Gasplaneten handelt.

Nie endender Tag, ewige Nacht

TOI 700 d schließlich, der äußerste der drei Exoplaneten des Systems, dürfte allenfalls um 20 Prozent größer sein als die Erde und seinen Stern in dessen habitabler Zone alle 37 Tage einmal umrunden. Bisherige Berechnungen lassen darauf schließen, dass TOI 700 d 86 Prozent der Energie erhält, die die Sonne der Erde liefert. Aufgrund der großen Nähe zu seinem Heimatstern nehmen die Forscher an, dass der Exoplanet eine gebundene Rotation aufweist, also seinem Stern stets die gleiche Seite zukehrt. Das bedeutet: Auf einer Hemisphäre herrscht Dauernacht, auf der anderen ewiger Tag. Was das für seine potenzielle Bewohnbarkeit bedeutet ist freilich vorerst noch unklar. (red, tberg, 7.1.2020)