Anmerkungen der Redaktion

Dank der Beobachtungen des TESS (Transiting Exoplanet Peek Satellite) der NASA und unzähliger anderer Dienstleistungen und Produkte sind zwei internationale Astronomenteams auf einen Planeten zwischen der Größe der Erde und der Venus gestoßen, der nur 40 Lichtjahre entfernt liegt. Mehr als eine Komponente macht es zu einem Kandidaten, der sich besonders gut für die Nutzung des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA eignet.

TESS starrt jeweils etwa einen Monat lang auf einen kleinen Ausschnitt des Himmels und verfolgt dabei die Helligkeitsanpassungen von Zehntausenden von Sternen in Intervallen von 20 Sekunden bis 30 Minuten. Das Erschießen von Transiten – vorübergehende, gewisse Verdunkelungen von Sternen, die durch den Vorbeiflug umkreisender Welten verursacht werden – ist eines der Hauptziele der Mission.

„Wir sind auf den nächstgelegenen, vorübergehenden, gemäßigten, erdnahen Planeten gestoßen, der sich bisher befindet“, sagte Masayuki Kuzuhara, Missionsassistenzprofessor am Astrobiology Center in Tokio, der zusammen mit Akihiko Fukui ein Forschungsteam leitete Assistenzprofessor für Mission an der Universität Tokio. „Obwohl wir noch nicht wissen, ob sie eine Umwelt besitzt, stellten wir sie uns als eine Exo-Venus vor, mit der gleichen Größe und Energie, die sie von ihrem bedeutenden Individuum erhält wie unser planetarischer Nachbar im Sonnensystem.“

Das Wirtstier namens Gliese 12 ist ein wunderschöner roter Zwerg, der sich fast 40 Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische befindet. Die Haupttemperatur beträgt etwa 27 % der Sonnenoberfläche und etwa 60 % der Sonnenoberflächentemperatur. Die neu entdeckte Welt mit dem Namen Gliese 12 b umkreist alle 12,8 Tage ihre Umlaufbahn und ist etwa so groß wie die Erde oder etwas kleiner – das Äquivalent zur Venus. Unter der Annahme, dass er keine Atmosphäre hat, hat der Planet eine geschätzte Oberflächentemperatur von etwa 107 Grad Fahrenheit (42 Grad Celsius).

Astronomen bestreiten, dass rote Zwergsterne aufgrund ihrer winzigen Größe und Menge ideal für die Entdeckung erdgroßer Planeten geeignet sind. Ein kleineres Planetensystem, das bei jedem Durchgang eine bessere Helligkeit erzeugt, und ein Gerät mit geringerer Masse, das einem umlaufenden Planeten eine bessere Bewegung ermöglichen kann, wird als „Reflexbewegung“ des Planeten bezeichnet. Durch diese Effekte sind kleinere Planeten leichter zu erkennen.

Die geringere Leuchtkraft roter Zwergsterne sorgt auch dafür, dass ihre Lebenszonen – der Bereich der Umlaufbahnen, in denen flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren könnte – näher bei ihnen liegen. Dies macht es einfacher, vorbeiziehende Planeten in den bewohnbaren Zonen rund um rote Zwerge zu erkennen, als diese runden Sterne, die mehr Energie aussenden.

Die Lücke zwischen Gliese 12 und dem ungewöhnlichen Planeten beträgt 7 % der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Der Planet erhält 1,6 Ereignisse mehr Energie von seinem bedeutenden Individuum als die Erde von der Sonne und etwa 85 % von dem, was die Venus erfährt.

„Gliese 12 b stellt eines der am einfachsten zu beobachtenden Ziele dar, ob erdvermessungsplaneten, die kalte Sterne umkreisen, ihre Atmosphären bewahren können, ein wirklich entscheidender Schritt, um mehr über die Bewohnbarkeit von Planeten in unserer Galaxie zu erfahren“, sagte Shishir Dholakia, ein Doktorand am Centre for Astrophysics der University of Southern Queensland in Australien. Er leitete gemeinsam mit Larissa Palethorpe, einer Doktorandin an der University of Edinburgh und der University Faculty London, ein völlig anderes Forschungsteam.

Alle Teams gehen davon aus, dass das Studium von Gliese 12 b dazu beitragen könnte, einige Aspekte der Entwicklung unseres Sonnensystems zu beleuchten.

„Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass die ersten Atmosphären der Erde und der Venus durch vulkanische Ausgasungen und Bombardierungen aus der verbliebenen Atmosphäre des Sonnensystems zerstört und dann wieder aufgefüllt wurden“, erklärte Palethorpe. „Die Erde ist lebenswert, aber die Venus sollte nicht länger an ihrem völligen Wassermangel leiden. Da Gliese 12 b hinsichtlich der Temperatur zwischen der Erde und der Venus liegt, könnte uns seine Atmosphäre viel über die Lebenswege erzählen, die Planeten rauben, wenn sie sich erfinden.“

Ein entscheidender Faktor bei der Erhaltung einer Umwelt ist die Stürmigkeit ihres bedeutenden Individuums. Rote Zwerge neigen dazu, magnetisch aktiv zu sein, was zu häufigen, beispiellosen Röntgeneruptionen führt. Andererseits zeigen Analysen aller Teams, dass Gliese 12 keine Anzeichen von schrecklichem Verhalten zeigt.

Ein von Kuzuhara und Fukui geleiteter Artikel erscheint in The Astrophysical Journal Letters . Die Ergebnisse von Dholakia und Palethorpe wurden am selben Tag den Monthly Notices der Royal Gigantic Society

Zu einem unbestimmten Zeitpunkt in der Zukunft eines Transits durchquert das Licht des Wirtswesens jede Atmosphäre. Verschiedene Gasmoleküle nehmen unterschiedliche Farben an, so dass der Transit zu chemischen Fingerabdrücken führt, die von Teleskopen wie Webb entdeckt werden könnten.

„Wir alle kennen nur eine Handvoll gemäßigter Planeten wie die Erde, die alle nah genug an uns sind und unterschiedliche Kriterien erfüllen, die für diese Form der Beobachtung namens Transmissionsspektroskopie und die Verwendung ungewöhnlicher Dienstleistungen und Produkte erforderlich sind“, sagte Michael McElwain , ein Forschungsastrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, und Mitautor des Artikels von Kuzuhara und Fukui. „Um die Vielfalt der Atmosphären und evolutionären Ergebnisse dieser Planeten besser zu verstehen, brauchen wir mehr Beispiele für Gliese 12 b.“

TESS ist eine NASA Astrophysics Explorer-Mission, die von NASA Goddard geleitet und vom MIT in Cambridge, Massachusetts, betrieben wird. Weitere Partner sind Northrop Grumman mit Sitz in Falls Church, Virginia; Das Ames Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley; das Zentrum für Astrophysik | Harvard & Smithsonian in Cambridge, Massachusetts; Lincoln Laboratory des MIT; und das Space Telescope Science Institute in Baltimore. Mehr als ein Dutzend Universitäten, Forschungsinstitute und Observatorien weltweit sind an der Mission beteiligt.