100 Lichtjahre von der Erde entfernt gibt es einen Planeten, der sich durch eine Atmosphäre auszeichnet, die überwiegend aus Wasserdampf besteht. Diese Besonderheit macht es sehr interessant, denn obwohl Theorien über die Existenz dieser Art von Planeten aufgestellt und andere beobachtet wurden, deren Oberfläche zu 90 % aus Wasser besteht, konnte bisher keine davon bestätigt werden. Dieser Planet mit der Bezeichnung GJ 9827 d ist etwa doppelt so groß und dreimal so schwer wie die Erde.
Entdeckung eines Planeten aus Wasserdampf
Im Jahr 2017 enthüllte das Weltraumteleskop Kepler wichtige Erkenntnisse. Obwohl damals Spuren von Wasserdampf entdeckt wurden, war die unerwartete Entdeckung, dass fast die gesamte Atmosphäre des Planeten aus dieser Substanz bestand. Möglich wurde diese Entdeckung durch die Transmissionsspektroskopie, eine Technik, die die Menge an Sternenlicht ermittelt, die von der Atmosphäre eines Planeten absorbiert wird.
versichern zu lassen. In diesem Fall ist Das Licht kam vom Stern GJ 9827, was es den Forschern ermöglichte, die atmosphärische Zusammensetzung des Planeten zu rekonstruieren.. „Das ist das erste Mal, dass wir so etwas gesehen haben“, sagte Eshan Raúl, einer der an der Studie beteiligten Forscher, die die Zusammensetzung des Planeten genauer untersuchten. Die vollständige Studie wurde in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. Die Eigenschaften dieser Atmosphäre machen sie jedoch mit dem Leben, wie wir es verstehen, unvereinbar, da die geschätzte Lufttemperatur etwa 340º erreicht und ein immenser Druck herrscht.
Diese extremen Bedingungen werden auf die Nähe des Planeten zu seinem nur 8,4 Millionen Kilometer entfernten Stern zurückgeführt, die es ihm ermöglicht, eine Umlaufbahn in nur sechs Tagen zu vollenden. Um es in den Kontext zu bringen: Die Erde ist 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Es bleibt wichtig, weiterhin nach Leben auf erdähnlichen Planeten zu forschen.
Caroline Piaulet-Ghorayeb, Hauptautorin der Studie, sagte: „Bisher bestehen fast alle Atmosphären von Exoplaneten aus den leichtesten Elementen (Wasserstoff und Helium), ähnlich wie die Gasriesen Jupiter und Saturn, die in unserem Sonnensystem vorkommen.“ Er kam zu dem Schluss: „GJ 9827 d ist der erste Planet, für den wir eine Atmosphäre identifiziert haben, die reich an schweren Teilchen ist.“ Es ist wichtig zu beachten, dass sich ein Exoplanet auf einen Planeten bezieht, der sich außerhalb unseres Sonnensystems befindet. Stattdessen kam die Entdeckung, als Forscher nach wasserreichen Planeten suchten.
„Der Moment war wirklich surreal. Unsere Aufmerksamkeit richtete sich auf die Suche nach Welten mit Wasser, da deren mögliche Existenz bereits vermutet wurde. Wenn diese Entdeckung ist wirklich authentisch, es gibt Anlass zu tiefer Reflexion darüber, welche anderen Phänomene jenseits unseres derzeitigen Verständnisses existieren könnten. „In diesem Stadium meiner Karriere ist die Gelegenheit, Daten des fortschrittlichsten Teleskops, das jemals gebaut wurde, zu analysieren, ein Beweis dafür, dass der ideale Zeitpunkt für Menschen gekommen ist, sich der Astronomie zu widmen.“
Zusammensetzung anderer Gasplaneten
Wir sind es gewohnt, über gasförmige Planeten in unserem Sonnensystem zu sprechen. Bei diesen Gasplaneten handelt es sich um Himmelskörper, die im Gegensatz zu Gesteinsplaneten mit festen Oberflächen hauptsächlich aus Gasen bestehen. Die bekanntesten Beispiele in unserem Sonnensystem sind Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Sie haben Zusammensetzungen und Eigenschaften, die sie einzigartig machen, aber die Gase, aus denen sie entstehen, ähneln nicht dem, was das James-Webb-Teleskop und der aus Wasserdampf bestehende Planet entdeckt haben.
Schauen wir uns die Hauptgaszusammensetzung dieser Planeten in unserem Sonnensystem an, um die Bedeutung der Entdeckung dieses aus Wasserdampf bestehenden Planeten zu würdigen.
Hauptzusammensetzung der Gasriesen
Gasförmige Planeten bestehen größtenteils aus Wasserstoff und Helium, den leichtesten und am häufigsten vorkommenden Elementen im Universum. Jupiter und Saturn, die beiden größten Riesen im Sonnensystem, haben eine Zusammensetzung, die der der Sonne sehr ähnlich ist. mit 90 % Wasserstoff und etwa 10 % Helium.
Diese Gase sind in einer Atmosphäre strukturiert, die der auf unserem Planeten ähnelt. Allerdings weisen sie nicht die gleichen Schichten auf, da sie nicht aus festen Massen bestehen. Schauen wir uns an, wie die Strukturen und atmosphärischen Schichten der Gasplaneten des Sonnensystems aussehen:
- Äußere Atmosphäre: Der äußerste Teil der Gasplaneten besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium im gasförmigen Zustand. Je nach Planet können Spuren anderer Elemente wie Methan, Ammoniak und Wasserdampf gefunden werden.
- Innere Schichten: Mit zunehmender Tiefe steigen Druck und Temperatur deutlich an. Im Fall von Jupiter und Saturn führen diese extremen Bedingungen dazu, dass Wasserstoff in einen flüssigen metallischen Zustand übergeht, der die Leitung von Elektrizität ermöglicht und ein sehr starkes Magnetfeld erzeugt.
- Kern: Obwohl sie als gasförmig bezeichnet werden, haben die meisten dieser Planeten einen festen oder halbfesten Kern, der aus schwereren Elementen wie Silikaten und Metallen, gemischt mit Eis, besteht. Dieser Kern kann von einer Schicht aus flüssigem metallischem Wasserstoff umgeben sein.
Im Gegensatz zu Jupiter und Saturn bestehen Uranus und Neptun hauptsächlich aus Eis. Aus diesem Grund werden sie als „Eisriesen“ bezeichnet, da sie zwar auch Wasserstoff und Helium in ihrer Atmosphäre haben, aber einen höheren Anteil an schwereren Elementen wie Wasser, Ammoniak und Methan enthalten. Dadurch haben sie eine bläuliche Farbe und eine dichtere Zusammensetzung als Jupiter und Saturn.
Schließlich weisen diese Planeten aufgrund ihrer Zusammensetzung einige einzigartige Eigenschaften auf, die bei den übrigen Gesteinsplaneten nicht zu finden sind. Sehen wir uns an, was diese einzigartigen Funktionen sind:
- Wolken und Stürme: Gasplaneten sind berühmt für ihre Sturmsysteme und Wolkenbänder. Beispielsweise ist Jupiters Großer Roter Fleck ein riesiger Sturm, der schon seit Jahrhunderten existiert.
- Ringe und Monde: Saturn ist für sein spektakuläres Ringsystem aus Eis und Staubpartikeln bekannt. Allerdings haben alle Gasplaneten Ringe, obwohl sie auf Jupiter, Uranus und Neptun viel schwächer sind.
