TRAPPIST-1-System: Exoplanet TRAPPIST-1 d hat wohl keine Atmosphäre

Rund 40 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Wassermann befindet sich ein Roter Zwerg mit der Bezeichnung TRAPPIST-1. Er wird von sieben Planeten von annähernder Erdgröße umrundet – der vom Stern aus gesehen dritte Planet, TRAPPIST-1 d, befindet sich dabei im Bereich der habitablen Zone. Damit bezeichnet man den Abstandsbereich um einen Stern, in dem die Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser auf der Oberfläche für lange Zeit gewährleisten würden. Dies gilt allerdings unter der Voraussetzung, dass der Planet über eine Atmosphäre verfügt. Und somit sieht es wohl mau aus für Leben auf TRAPPIST-1 d: Denn laut neuen Untersuchungen eines Forschungsteams um Caroline Piaulet-Ghorayeb von der University of Chicago mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) besitzt diese Welt wahrscheinlich keine Lufthülle.
In den JWST-Daten zu dem Planeten fanden sich keine spektralen Signaturen wichtiger Atmosphärengase wie Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Kohlenmonoxid oder Schwefeldioxid. Das sind schlechte Vorzeichen im Hinblick auf das Vorhandensein einer Atmosphäre, sodass an der Oberfläche von TRAPPIST-1 d kein flüssiges Wasser möglich wäre. Dass sich keine Gase fanden, könnte daran liegen, dass die Atmosphäre dieser Welt extrem dünn ist, ähnlich wie beim Mars in unserem Sonnensystem. Oder der Planet könnte ähnlich wie die Venus in einer dichten Lufthülle hochreichende, optisch dichte Wolken aufweisen, die dann die Strahlung blockieren. Aber die Möglichkeit, dass TRAPPIST-1 keine Atmosphäre besitzt, ähnlich wie der Mond oder der sonnennächste Planet Merkur, ist am wahrscheinlichsten.
Der Rote Zwerg TRAPPIST-1 zeigt kräftige Strahlungsausbrüche, die um ein Vielfaches stärker sind als die Eruptionen unserer Sonne. Dabei entstehen heftige Sternwinde, die über die 7,6 Milliarden Jahre seit der Entstehung dieses Planetensystems eine Atmosphäre einfach weggeblasen haben könnten. Der Stern weist nur rund neun Prozent der Sonnenmasse und zwölf Prozent des Sonnendurchmessers auf. Er leuchtet mit lediglich 0,05 Prozent der solaren Leuchtkraft, die habitable Zone liegt also in einem äußerst geringen Abstand zum Stern. Der Planet TRAPPIST-1 d befindet sich in einem mittleren Abstand von 3,3 Millionen Kilometern zu seinem Zentralgestirn, was bloß 2,2 Prozent der Entfernung der Erde von der Sonne entspricht. Dort erhält er das 1,1-Fache der solaren Einstrahlung auf der Erde.
TRAPPIST-1 d kommt auf 80 Prozent des Erddurchmessers (10 200 Kilometer) und hat 38 Prozent der Erdmasse. Seine mittlere Oberflächentemperatur beträgt 286 Kelvin oder +13 Grad Celsius und wäre demnach für Leben, wie wir es kennen, sehr angenehm. Aber ohne eine Atmosphäre nützt dies nicht viel. Zudem ist der Planet damit zu warm, als dass sich auf seiner Oberfläche ähnlich wie auf dem Jupitermond Europa eine Schicht aus Wassereis über einem Ozean ausbilden könnte. Dies könnte allerdings bei den vier anderen Welten möglich sein, die außerhalb der Umlaufbahn von TRAPPIST-1 d ihren Stern umrunden und somit kälter sind. Von ihnen liegen noch keine Auswertungen von Daten des JWST vor.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.