Beobachtungen des James Webb Weltraumteleskops (JWST) des glühend heißen Lavaplaneten TOI-561 b deuten nicht nur darauf hin, dass er eine dicke Atmosphäre hat, sondern auch, dass er seit Milliarden von Jahren eine haben könnte. Dies ist der bisher stärkste Beweis für Luft um einen heißen felsigen Planeten, die nicht nur ein vorübergehender Schleier aus Wasserstoff und Helium ist, der bei der Planetenentstehung übrig geblieben ist. Die Entdeckung, die auf dem Preprint-Server arXiv.org veröffentlicht wurde, wird demnächst in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters erscheinen.

»Es ist superalt und ultraheiß. Das sind die schlimmsten Bedingungen«, sagt Tim Lichtenberg, Planetenforscher an der Universität Groningen in den Niederlanden, Mitautor der Preprint-Studie. »Er sollte keine Atmosphäre haben. Und doch hat er eine.«

Der Planetenforscher Joshua Krissansen-Totton von der University of Washington, der nicht an der Studie beteiligt war, stimmt dem zu. »Es ist auf jeden Fall überraschend und aufregend, auf diesem heißen Gesteinsplaneten eine substantielle Atmosphäre zu finden«, sagt er.

In unserem Sonnensystem gehorchen die Atmosphären einer einfachen Regel: Größere, kühlere Welten halten ihre Luft fest, kleinere, wärmere nicht. Aber TOI-561 b wiegt nur zwei Erdmassen und ist sehr, sehr heiß. Der Planet kreist so nah um seinen orangenen Zwergstern, dass seine Jahre weniger als einen Erdtag dauern, und seine geschätzte Temperatur liegt bei steinschmelzenden 2.300 Kelvin. TOI-561 b ist außerdem etwa doppelt so alt wie unser Sonnensystem, so dass seine von der Sonne zerstörte Atmosphäre viel Zeit gehabt hätte, zu entweichen. Die Forschenden vermuteten jedoch, dass der Planet aufgrund seiner ungewöhnlich geringen Dichte mehr als nur eine bloße Kugel aus Magma sein könnte. Und Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen hatten zuvor Luft auf einer größeren heißen Supererde namens 55 Cancri e entdeckt, obwohl die Daten »chaotisch und seltsam« waren, sagt Krissansen-Totton.

Um zu prüfen, ob es sich um Luft handelt, nutzte das Forschungsteam das James Webb Weltraumteleskop, um die Temperatur von TOI-561 b zu messen. Der Planet ist gebundener Rotation zu seiner Sonne, d. h. auf der einen Seite brennt ununterbrochen die Sonne, während es auf der anderen Seite immer dunkel ist. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen fanden heraus, dass die sonnenbeschienene Tagseite von TOI-561 b kühler war, als sie es für einen nackten Felsen erwartet hatten — höchstwahrscheinlich, weil dort Gas vorhanden war, das die Wärme verteilte.

Das Team ist »zuversichtlich«, dass eine Atmosphäre die beste Erklärung für die Daten ist, sagt die Exoplaneten-Astronomin und Mitautorin der Studie, Johanna Teske von Carnegie Science. Aber die Entdeckung einer unerwarteten Atmosphäre »ist die Art von Ergebnis, die mehr Fragen aufwirft als sie beantwortet«, fügt sie hinzu.

Zum einen wissen die Forschenden nicht, woraus die Luft von TOI-516 b besteht oder wie sie Äonen höllischer Hitze überstanden hat. Lichtenberg vermutet, dass die Atmosphäre wahrscheinlich aus dem Magmaozean des Planeten aufgestiegen ist. Jeder Planet in unserem Sonnensystem war einst so geschmolzen wie TOI-561 b, betont er; diese unerwartete Atmosphäre könnte uns viel über die Ursprünge unserer eigenen Luft lehren.