Astronomen entdecken erstmals die Existenz einer Atmosphäre auf einem erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone

Laut einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, ist es Astronomen gelungen, einen langsam austretenden Heliumgasstrom auf dem felsigen Exoplaneten LHS 1140 b zu entdecken, der etwa 48 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Diese Entdeckung bestätigte, dass der Planet seine eigene Atmosphäre erfolgreich bewahrte. Es war nicht nur das erste Mal, dass die astronomische Gemeinschaft eindeutig die Existenz der Atmosphäre eines erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone anderer Sterne entdeckte, sondern es wurde auch ein wichtiger Meilenstein bei der Suche der Menschheit nach bewohnbaren Planeten und Spuren von Leben außerhalb des Sonnensystems.

LHS 1140 b ist ein Gesteinsplanet, der einen Roten Zwergstern umkreist. Es liegt in der bewohnbaren Zone des Sterns. Aufgrund der Oberflächentemperatur und der Umgebungsbedingungen kann flüssiges Wasser zurückgehalten werden. Obwohl Wissenschaftler bereits Tausende von Exoplaneten und viele Gesteinsplaneten in der bewohnbaren Zone entdeckt haben, ist die Bestätigung, ob solche Planeten Milliarden von Jahren lang eine Atmosphäre aufrechterhalten können, ein großes Problem. Diese Forschung wurde von Collin Cherubim, einem Ph.D., geleitet. von der Harvard University und neuer Postdoktorand an der University of Chicago. Er und sein Mentorenteam verwendeten theoretische Modelle, um die Eigenschaften des heliumreichen und kontinuierlichen Austritts in der oberen Atmosphäre von LHS 1140 b vorherzusagen.

Anschließend nutzte das Forschungsteam den „Warm-Infrarot-Echelle-Spektrographen“ (WINERED) am Magellan-Ton-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium in Chile, um tatsächliche Messungen in einem speziellen Beobachtungsfenster durchzuführen, in dem LHS 1140 b mit einem anderen Planeten im selben System durchläuft. Die Daten zeigten kein Signal um den anderen Planeten, während neben LHS 1140 b eine klare Spur eines Heliumaustritts erfolgreich erfasst werden konnte. Astronomen schätzen, dass diese Atmosphäre seit mehr als 3 Milliarden Jahren um LHS 1140 b existiert.

Dieses statistisch äußerst aussagekräftige Detektionsergebnis bestätigt nicht nur die Genauigkeit des theoretischen Modells, sondern eröffnet auch Bodenobservatorien einen neuen möglichen Weg, die „Escaped Gas Tracking Method“ zur Erforschung der Atmosphäre felsiger Exoplaneten zu nutzen. Das Forschungsteam plant, in Zukunft die vollständige chemische Zusammensetzung der Atmosphäre von LHS 1140 b weiter zu erfassen und zu untersuchen, ob auf seiner Oberfläche lebensfreundliche Umweltbedingungen wie Ozeane herrschen.