Fremde Welten: Erstmals Atmosphäre bei einem felsigen Exoplaneten entdeckt

Im Jahr 2017 entdeckten Astronomen den Exoplaneten LHS 1140b, der in der habitablen Zone um einen Zwergstern der M-Klasse kreist. Knapp zehn Jahre später gehört der damals beteiligte Wissenschaftler Jason Dittmann von der University of Florida in Gainesville zu einem Team, das nun womöglich die erste Atmosphäre eines felsigen Himmelskörpers außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen hat: Die Arbeitsgruppe beobachtete eine Linie im Spektrum des Lichts um den Planeten, die auf ausströmendes Helium hindeutet. Damit würde LHS 1140 b zu den sogenannten Heliumwelten gehören – einer Art von Exoplaneten, die zwar theoretisch vorgeschlagen, aber bislang nicht eindeutig nachgewiesen wurden.
Dittmann und Co hatten Daten des Magellan-Clay-Teleskops ausgewertet und waren dabei im Jahr 2024 auf das Signal gestoßen. Angesichts des vermuteten Alters des Exoplaneten sollte er eigentlich kein Helium mehr besitzen, außer er würde dieses aus planetaren Quellen nachfüllen, was wiederum auf eine Atmosphäre schließen ließe. Doch noch gibt es einen Vorbehalt: Bei einer erneuten Beobachtung von LHS 1140 b mit derselben Methode ein Jahr später zeigte sich die charakteristische Heliumlinie nicht mehr. Die Forscher werteten die Daten von 2024 und 2025 sorgfältig aus, konsultierten andere Experten und ließen die Messungen von einem unabhängigen Team überprüfen – das Ergebnis blieb unverändert: Das angeregte Helium war 2024 vorhanden, 2025 jedoch nicht.
Über die Gründe können die Astronomen bislang nur spekulieren: Möglicherweise hat sich die Form des Ausstroms verändert oder die Aktivität des Sterns beeinflusste das Helium in der Strömung. Wenn das Helium noch vorhanden, aber nicht mehr angeregt ist, würde das Signal verschwinden und wäre nicht mehr nachweisbar. Unterschiedliche Heliumvorkommen in den Atmosphären von großen Gasplaneten haben Wissenschaftler bereits beobachtet, doch erstmals wurde dieses Phänomen nun bei einem felsigen Exoplaneten nachgewiesen. Weitere Beobachtungen des Himmelskörpers sollen bei der Aufklärung des Phänomens helfen.
Der Exoplanet LHS 1140 b umkreist den Roten Zwergstern LHS 1140 im Sternbild Walfisch (lateinisch: Cetus) in weniger als 25 Tagen. Er besitzt eine Masse, die etwa 5,6-mal so groß ist wie die der Erde, sowie einen Radius von rund 1,7 Erdradien. Seine Temperaturen sind trotz der Nähe zu seinem Stern so niedrig, dass flüssiges Wasser existieren könnte. Etwaige Ökosysteme würden sich jedoch völlig von denen der Erde unterscheiden. In einer dichten Heliumatmosphäre könnten Drücke wie in der Tiefsee herrschen. Aber auch dort ist ja bekanntlich Leben möglich.
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