"Eine nasse Lavakugel"Hinweise auf Atmosphäre bei Supererde entdeckt
Auf einem fernen Gesteinsplaneten schmilzt die Oberfläche zu einem Ozean aus Magma. Trotzdem finden Forschende dort den bisher stärksten Beweis für eine Atmosphäre. Ein besonderer Kreislauf scheint ihre Existenz erst zu ermöglichen.
In etwa 275 Lichtjahren Entfernung haben Weltraumforschende den bislang stärksten Hinweis auf eine Atmosphäre auf einem Gesteinsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Aufgrund von Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der Nasa schließen sie, dass die ultraheiße Supererde TOI-561 b von einer dicken Gashülle umgeben ist.
Der Planet ist laut den Autoren 1,4-mal so groß wie die Erde. Gleichzeitig kreist er extrem nah um seinen Mutterstern, der etwas kleiner und kühler als die Sonne ist. Aufgrund der Nähe dauert ein Jahr auf TOI-561 b – also eine Umrundung des Sterns - nur elf Stunden. Dabei wendet der Exoplanet dem Stern immer dieselbe Seite zu, gebundene Rotation wird das genannt. Dadurch wird es auf der Tagseite von TOI-561 b aber so heiß, dass sogar Gestein schmilzt. Die Forschenden vermuten daher einen Magmaozean auf seiner Oberfläche.
Allerdings ermittelten die Forschenden bei ihren Beobachtungen eine Temperatur von "nur" 1800 Grad Celsius auf der Tagseite des Planeten - dabei müsste es laut Berechnungen mit etwa 2700 Grad eigentlich heißer sein. "Wir brauchen wirklich eine dicke (...) Atmosphäre, um die Beobachtungen zu erklären", sagt Mitautorin Anjali Piette. "Starke Winde könnten die Tagseite abkühlen, indem sie Wärme zur Nachtseite transportieren."
Volatiler als die Erde?
Das wirft jedoch eine andere Frage auf: Wie kann ein kleiner Planet, der einer so intensiven Strahlung ausgesetzt ist, überhaupt eine Atmosphäre behalten, geschweige denn eine so umfangreiche? "Wir glauben, dass zwischen dem Magmaozean und der Atmosphäre ein Gleichgewicht besteht", erklärt Mitautor Tim Lichtenberg von der Universität Groningen. "Während Gase aus dem Planeten austreten, um die Atmosphäre zu versorgen, saugt der Magmaozean sie wieder ins Innere zurück." Der Planet müsse daher viel volatiler sein als die Erde, um die Beobachtungen zu erklären. „Er ist wirklich wie eine nasse Lavakugel."
Die Studie ist im Fachmagazin "The Astrophysical Journal Letters" erschienen. Laut den Autoren könnte sie die vorherrschende Meinung infrage stellen, dass relativ kleine Planeten, die so nah an ihren Sternen liegen, keine Atmosphäre aufrechterhalten können.