ForschungIdeal für die Analyse von Planetenatmosphären

8. März 2021

Felsiger Exoplanet Gliese 486b mithilfe von CARMENES entdeckt

Bei der Auswertung von Signalen des Sterns Gliese 486 hat ein internationales Forscherteam einen heißen, felsigen Exoplaneten mit Überresten einer Atmosphäre entdeckt. Aufgrund seiner Eigenschaften eignet er sich in besonderer Weise, um neue Beobachtungsmethoden zur Analyse entfernter Planetenatmosphären zu testen. Möglich wurde die Entdeckung von Gliese 486b – so der Name des Exoplaneten – durch das CARMENES-Instrument. Am Betrieb dieses aus zwei Spektrographen bestehenden astronomischen Messgerätes ist die Landessternwarte Königstuhl der Universität Heidelberg maßgeblich beteiligt.

Planet Gliese486b

Planetare Himmelskörper, die nicht unter dem gravitativen Einfluss der Sonne, sondern eines anderen Sterns stehen, werden als Exoplaneten bezeichnet. Astronomen haben mittlerweile mehrere tausend solcher Exemplare entdeckt. Von besonderem Interesse sind dabei erdgroße Planeten, die in der bewohnbaren Zone ihres Sterns kreisen – sie bieten Oberflächenbedingungen, die extragalaktisches Leben grundsätzlich möglich machen.

Der Stern Gliese 486 befindet sich 26 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mithilfe von CARMENES haben die Wissenschaftler Variationen seiner Radialgeschwindigkeit gemessen. In Kombination mit Daten eines weiteren Spektrographen am Gemini North Teleskop auf Hawaii sowie des NASA-Weltraumteleskops TESS fanden die Forscherinnen und Forscher den Exoplaneten Gliese 486b mit idealen Bedingungen für die Analyse entfernter Planetenatmosphären: Er besitzt die 2,8-fache Masse unseres Heimatplaneten und umkreist seinen Stern in einer ähnlichen Entfernung, die die Erde zu unserer Sonne hat. Für die Experten ist die Nähe dieses Exoplaneten spannend, weil es möglich sein wird, ihn mit neuen leistungsstarken Teleskopen und zukünftigen Großteleskopen genauer zu untersuchen. Dabei wird es auch möglich sein, die chemischen Verbindungen in der Atmosphäre des Planeten zu analysieren.

CARMENES ist ein neuartiges astronomisches Messgerät, das entwickelt wurde, um erdähnliche Planeten zu erkennen – insbesondere solche planetaren Himmelskörper, die sich in der Nähe von Sternen mit geringer Masse befinden, wie dies bei Gliese 486 der Fall ist. Es ist am 3,5-Meter-Teleskop des Calar Alto Observatoriums in der Nähe von Almeria in Südspanien befestigt. Das hochkomplexe Instrument, bestehend aus zwei Spektrographen, wurde von einem internationalen Konsortium aus elf deutschen und spanischen Institutionen entwickelt und gebaut. Forscher der Landessternwarte Königstuhl, die zum Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) gehören, waren maßgeblich an ihrem Bau beteiligt. Sie entwarfen und bauten einen der beiden Spektrographen und sind nun für die kontinuierliche Überwachung und Verbesserung der Qualität der Daten verantwortlich, die eine Voraussetzung für die Entdeckung erdähnlicher Planeten sind.

Originalpublikation

T. Trifonov, J. A. Caballero, J.C. Morales et al.: A nearby transiting rocky exoplanet that is suitable for atmospheric investigation (2021), Science