Sucht man den Himmelskörper im interaktiven Exoplanetenkatalog der Nasa, wird GJ 9827d als "neptunähnlicher Eisriese" beschrieben. So kalt wie bisher gedacht ist es auf diesem 97 Lichtjahre entfernten Planeten aber offenbar nicht, wie eine neue Untersuchung mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigt. In unserem Sonnensystem wäre der Planet am ehesten mit der Venus vergleichbar: Auch dort herrschen Temperaturen rund um 400 Grad Celsius. Noch erstaunlicher ist, dass es sich um einen warm-feuchten Planeten handeln dürfte, denn einem Forschungsteam gelang der Nachweis von Wasserdampf in seiner Atmosphäre.
Zwar zählt Wasser zu den häufigsten Molekülen im Universum, doch ein solcher Nachweis ist allein deshalb spannend, weil wir uns Leben ohne H2O kaum vorstellen können. Selbst unter heißen Bedingungen findet man auf der Erde gut angepasste Mikroorganismen. Derartiges wurde freilich nicht auf dem unwirtlichen Exoplaneten nachgewiesen. Doch das Ergebnis ist überraschend, weil die Atmosphäre von derart kleinen Planeten bisher nicht direkt nachweisbar war, wie Björn Benneke von der Universität von Montréal in Kanada erklärt.
Es handelt sich also um den kleinsten Exoplaneten, auf dem Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen wurde. "Das wäre das erste Mal, dass wir durch die Untersuchung von Atmosphären direkt zeigen können, dass diese wasserreichen Planeten in der Umgebung anderer Sterne tatsächlich existieren können", wird der Astrophysiker in einer Aussendung vom Donnerstag zitiert.
Ein Jahr dauert sechs Tage
Planet GJ 9827d hat einen Durchmesser, der doppelt so groß ist wie jener der Erde, und mehr als die dreifache Masse. Erstmals gesichtet wurde er 2017. Ein Jahr dauert dort nur etwa sechs Tage, so schnell umkreist er den roten Zwergstern, den zwei weitere Exoplaneten zum Zentrum haben, die dem Stern noch näher stehen. Mit einem Alter von ungefähr sechs Milliarden Jahren ist er älter als die Erde.
Co-Forschungsleiterin Laura Kreidberg vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg ist begeistert: "Wasser auf einem so kleinen Planeten ist eine bahnbrechende Entdeckung", sagt die Exoplanetenexpertin. "Es bringt uns der Charakterisierung von wirklich erdähnlichen Welten näher als je zuvor." Unklar sei den Fachleuten zufolge aber noch, ob es sich um eine eher kleine Menge Wasserdampf in wasserstoffreicher Atmosphäre handelt oder diese hauptsächlich aus Wasser besteht.
Das Beobachtungsprogramm sei mit dem Ziel entwickelt worden, nicht nur Moleküle in der Atmosphäre des Planeten aufzuspüren, sondern auch gezielt nach Wasserdampf zu suchen, sagt Pierre-Alexis Roy von der Universität Montréal. "Jedes Ergebnis wäre aufregend, egal ob Wasserdampf dominiert oder nur ein kleiner Bestandteil einer von Wasserstoff dominierten Atmosphäre ist."
Mögliche Wasserwelt
Besteht sie hauptsächlich aus Wasserdampf, könnte der Planet eine Wasserwelt sein und unter- oder oberhalb der Oberfläche zu einem wesentlichen Teil aus Wasser bestehen. Wie es dort genau aussieht, ist also noch unklar. "Der Planet GJ 9827d könnte halb Wasser, halb Gestein sein", vermutet auch Benneke. Wie eine wärmere Version des Jupitermondes Europa sei es möglich, dass er unter der Kruste doppelt so viel Wasser wie die Erde verbirgt.
Dafür sprechen auch die neuen Messungen. Eine andere Möglichkeit wäre, dass sich der Planet an eine wasserstoffreiche Hülle klammert, ähnlich wie ein Mini-Neptun. Dann müsste die Atmosphäre allerdings von Wasserstoff und Helium dominiert sein.
Auf der Suche nach Spuren von Wasser und anderen Molekülen haben Astronominnen und Astronomen den Planeten GJ 9827d kürzlich auch mit dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop beobachtet. "Wir können es kaum erwarten zu sehen, was diese Daten ergeben", sagt Kreidberg. "Hoffentlich können wir jetzt die Frage nach Wasserwelten ein für alle Mal klären." (sic, APA, 25.1.2024)