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Exoplaneten

Blick in die Atmosphären fremder Welten

Das James Webb Space Telescope wurde ursprünglich entwickelt, um weit entfernte Galaxien zu beobachten. Nun soll das 2018 startende Instrument bahnbrechende Erkenntnisse über Exoplaneten in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft liefern – und vielleicht sogar den Nachweis, dass dort Leben gedeiht.
Das James Webb Space Telescope wird voraussichtlich im Oktober 2018 starten. Dieses Foto zeigt Arbeiten am goldenen Hauptspiegel des Teleskops im Reinraum am Goddard Space Flight Center der NASA.

Nach seinem Start im Oktober 2018 wird das James Webb Space Telescope (JWST) viele aufregende Beobachtungsmöglichkeiten bieten. An die vielleicht aufregendste hat aber bei den ersten Entwürfen des Teleskops noch niemand gedacht: die Jagd nach Planeten fremder Sterne, auf denen es Leben geben könnte. Als man Anfang der 1990er Jahre mit den Planungen für einen Nachfolger der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer begann, wirkte diese Vorstellung geradezu aberwitzig. Denn damals gingen die meisten Wissenschaftler noch davon aus, dass es keine Planeten außerhalb des Sonnensystems gibt.

Also entwarf man ein Teleskop, das die ersten Sterne und Galaxien im Kosmos beobachten kann. Da das Universum expandiert, ist die Strahlung weit entfernter Objekte stark rotverschoben. Deshalb musste das neue Instrument im infraroten Bereich des Lichtspektrums arbeiten. Heute, im Jahr 2017, ist die Situation ganz anders als gedacht: Mittlerweile sind tausende Exoplaneten bekannt. Und sofern es sich um Gasplaneten handelt, ist die Untersuchung ihrer Atmosphären für Astrophysiker fast schon Routine geworden.

Diese Entwicklung hat auch die Rolle des teuersten Teleskops der Menschheit verändert. Plötzlich ist das JWST ein wichtiges Instrument für die Erforschung fremder Welten: Mit etwas Glück werden Forscher dank seiner Hilfe nachweisen, dass auf der Oberfläche mancher Exoplaneten lebensfreundliche Bedingungen herrschen.

Die Untersuchung der Atmosphären weit entfernter Planeten ist eine noch junge Wissenschaft. 2005 wies das Weltraumteleskop Spitzer erstmals Strahlung aus der Gashülle eines Exoplaneten nach, der einem stark aufgeheizten Verwandten des Jupiters ähnelt. In den darauf folgenden Jahren lernten Astrophysiker, Strahlungssignale aus vergleichbaren Atmosphären genau auszuwerten, so dass sie vielerorts chemische Elemente und Verbindungen nachweisen konnten. Bislang ist dies mit Wasser, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Magnesium, Methan, Natrium und Kalium gelungen …

September 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft September 2017

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