So könnte der Planet WASP-39 b aussehen, wenn es nach der Nasa geht. Es handelt sich um einen heißen Gasriesen, in etwa so schwer wie Saturn und um ein Drittel größer als Jupiter.
Illustration: NASA, ESA, CSA, and J. Olmsted (STScI)

Der Fund hoher Konzentrationen von Kohlenstoffdioxid ist derzeit normalerweise keine gute Nachricht. Doch hier liegen die Dinge anders: Das James-Webb-Teleskop hat einen Planeten in einem fernen Sonnensystem genauer unter die Lupe genommen und dabei CO2 nachweisen können.

Kohlendioxid ist in Planetenatmosphären keine Seltenheit, wie wir aus unserem eigenen Sonnensystem wissen. Sowohl Mars als auch Venus haben große Mengen davon in ihrer Atmosphäre.

Doch dieser Planet, der auf den Namen WASP-39 b hört (der erste Teil ist dabei der Name des Sterns, während das "b" dafür steht, dass es der erste in diesem System entdeckte Planet ist), liegt 700 Lichtjahre von der Erde entfernt, also in relativer Nähe zur Erde in unserer Heimatgalaxie. Entdeckt wurde er 2011.

Wissenschaftliche Rekorde

Nun hat also Webb seine Fähigkeiten an ihm erprobt und gleich einige Rekorde aufgestellt: Es ist das erste detaillierte Spektrum eines Exoplaneten, das diesen Bereich der Nahinfrarotfarben abdeckt und der erste unbestreitbare Nachweis von Kohlendioxid in einer Exoplanetenatmosphäre. Ein Artikel mit den Ergebnissen wurde im Fachjournal "Nature" zur Publikation akzeptiert.

Das von Webb aufgenommene Spektrum zeigt die charakteristische Signatur von CO2.
Illustration: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)

Der Nachweis gelang mit der sogenannten Transit-Methode. Dabei zieht ein Planet direkt vor seinem Stern vorbei, ähnlich dem Mond bei einer irdischen Sonnenfinsternis. Exoplaneten haben aber, im Gegensatz zum Mond, eine Atmosphäre, die einen Teil des Sternenlichts verdunkelt.

Ein Bild hat Webb übrigens nicht aufgenommen, es hat nur das Licht in seine einzelnen Wellenlängen zerlegt. Dabei ließ sich die typische Signatur von Kohlendioxid feststellen. Webb konnte also quasi die Farbe des Exoplaneten bestimmen, die in diesem Fall erheblich interessanter für die Forschung ist als die Form.

Bereits unter den ersten veröffentlichten Bildern befand sich ein Spektrum eines Exoplaneten. CO2 wurde damals aber noch nicht nachgewiesen.

Wasserdampf und Wolken

Der Planet wurde früher bereits von Hubble, dem Spitzer-Teleskop und anderen Teleskopen beobachtet, wobei Wasserdampf, Kalium und Natrium nachgewiesen wurden. Vermutlich gibt es auf dem Planeten Wetterphänomene wie Wolken.

Wasserdampf und Kohlendioxid – das klingt schon verdächtig nach einer bewohnbaren Welt wie der unseren. Zur ganz großen Sensation fehlt ein Detail: Der Nachweis von molekularem Sauerstoff, wie ihn Pflanzen auf der Erde produzieren. Das wäre ein starker Hinweis auf Leben, auch wenn es selbst auf unserem Heimatplaneten einfache Organismen gibt, die nicht auf Sauerstoff angewiesen sind.

Auf WASP-39 b Sauerstoff zu finden, wäre allerdings nicht zu erwarten gewesen: Er ist ein heißer Gasriese mit Temperaturen von 900 Grad Celsius in den äußeren Atmosphärenschichten. Damit befindet er sich außerhalb der habitablen Zone, in der Wasser in flüssiger Form vorkommt. Seine Sonne umkreist er einmal in etwa vier irdischen Tagen.

Dass Webb in der Lage ist, nach Leben zu suchen, hat es aber eindrucksvoll demonstriert. Und mit der erstmaligen Entdeckung von Kohlenstoffdioxid auf einem Exoplaneten für diesen Zweig der Astronomie eine neue Ära eingeleitet. (Reinhard Kleindl, red, 25.8.2022)