Das James Webb Space Telescope der NASA hat kohlenstoffhaltige Moleküle, darunter Methan und Kohlendioxid, auf dem Exoplaneten K2-18 b entdeckt. Der Planet ist 8,6 Mal so massereich wie die Erde und befindet sich in der habitablen Zone des Sterns K2-18, 120 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Leo. Es wird vermutet, dass K2-18 b ein sogenannter Hycean-Exoplanet ist, mit einer Atmosphäre reich an Wasserstoff und einer Oberfläche, die von einem Wasser-Ozean bedeckt ist. Die Anwesenheit von Methan und Kohlendioxid, zusammen mit dem Fehlen von Ammoniak, unterstützt die Hypothese einer Wasseroberfläche unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre auf K2-18 b. In der nächsten Zeit werden weitere Beobachtungen mit Webb unternommen, um die Möglichkeit zu erkunden, das DMS (Dimethylsulfid) nachzuweisen, ein Molekül, das auf der Erde von Lebewesen produziert wird. Allerdings lässt die Größe von K2-18 b darauf schließen, dass es einen hohen Druck aufweist und eine dünnere wasserstoffreiche Atmosphäre besitzt. Obwohl sich K2-18 b in der habitablen Zone befindet und kohlenstoffhaltige Moleküle enthält, bleibt fraglich, ob dort Leben existiert. Das Team wird künftig weitere Erkenntnisse über die Umweltbedingungen des Planeten gewinnen, indem sie Webb’s Spektrografie nutzen. Ziel ist es letztendlich, Leben auf einem bewohnbaren Exoplaneten zu identifizieren.
Einführung
Das von NASA betriebene James Webb Space Telescope (JWST) hat eine faszinierende Entdeckung auf dem Exoplaneten K2-18 b gemacht, der sich in der bewohnbaren Zone seines Sterns, K2-18, befindet. Dieser Exoplanet liegt 120 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe und hat eine Masse, die 8,6 Mal größer ist als die der Erde. Das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Molekülen, einschließlich Methan und Kohlendioxid, auf K2-18 b deutet darauf hin, dass es sich um einen Hycean-Exoplaneten mit einer wasserbedeckten Oberfläche und einer wasserstoffreichen Atmosphäre handeln könnte.
Verständnis des Exoplaneten K2-18 b
K2-18 b wird als “Sub-Neptun” klassifiziert und unterscheidet sich von den Planeten in unserem Sonnensystem. Aufgrund seiner Zusammensetzung, Größe und möglichen Bewohnbarkeit birgt er einzigartige Eigenschaften und Herausforderungen.
Die Zusammensetzung von K2-18 b
Die Entdeckung von Methan und Kohlendioxid auf K2-18 b und das Fehlen von Ammoniak unterstützen die Hypothese, dass es unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre einen Wasser-Ozean geben könnte. Das Wissenschaftlerteam erforscht auch die Möglichkeit, Dimethylsulfid (DMS), ein Molekül, das von Leben auf der Erde produziert wird, in zukünftigen Beobachtungen nachzuweisen.
Auswirkungen der kohlenstoffhaltigen Moleküle
Das Vorhandensein von Methan und Kohlendioxid auf K2-18 b liefert wichtige Informationen über seine atmosphärische Zusammensetzung und das Potenzial zur Unterstützung von Leben. Die Größe von K2-18 b legt jedoch nahe, dass sich im Inneren des Planeten ein hochdruckartiges Eis befindet und eine dünnere wasserstoffreiche Atmosphäre vorhanden ist. Diese Faktoren spielen eine Rolle bei der Bestimmung der Fähigkeit des Planeten, Leben zu unterstützen.
Die bewohnbare Zone und die Entfernung von der Erde
K2-18 b umkreist seinen Stern, K2-18, in der bewohnbaren Zone, einem Bereich, in dem die Bedingungen für das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten geeignet sein könnten. K2-18 b befindet sich 120 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe.
Die Beobachtungsmethode
Das NASA-Team nutzte den erweiterten Wellenlängenbereich und die Empfindlichkeit des JWST, zusammen mit Daten aus der K2-Mission, um das Licht zu analysieren, das während des Transits durch die Atmosphäre von K2-18 b hindurchtritt. Diese Methode lieferte wertvolle Informationen über die Zusammensetzung und Eigenschaften der Atmosphäre des Exoplaneten.
Mit Webbs Spektrographen weitere Forschung betreiben
Um ihre Ergebnisse zu validieren und weitere Einblicke in die Umweltbedingungen von K2-18 b zu gewinnen, plant das Team, den Exoplaneten mit dem Spektrographen des JWST weiter zu erforschen.
Schlussfolgerung und zukünftige Ziele
Die Entdeckung kohlenstoffhaltiger Moleküle auf K2-18 b markiert einen wichtigen Meilenstein in der Suche nach bewohnbaren Exoplaneten. Sie dient als frühe Demonstration der Fähigkeiten des JWST bei der Beobachtung von Exoplaneten in der bewohnbaren Zone. Das Team hat zum Ziel, zukünftige Beobachtungen zu nutzen, um das Potenzial für Leben auf K2-18 b weiter zu erforschen und letztendlich Anzeichen von Leben auf einem bewohnbaren Exoplaneten zu identifizieren.
