Zum ersten Mal haben Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop klare Hinweise darauf gefunden, dass vulkanische Prozesse die Atmosphäre eines felsigen Exoplaneten neu aufbauen.
Der Exoplanet Gliese 1132 b befindet sich 40 Lichtjahre entfernt im Sternbild Vela. Er weist eine ähnliche Dichte, Größe und ein vergleichbares Alter wie die Erde auf.
Erstmals 2015 vom MEarth-South-Teleskop-Array in Chile entdeckt, begann er vermutlich als Sub-Neptun – eine gasreiche Welt mit dicker Hülle.
Ursprünglich mit mehrfachem Erdradius versehen, verlor er seine anfängliche Wasserstoff-Helium-Atmosphäre rasch durch die intensive Strahlung seines heißen, jungen Sterns. Übrig blieb ein nackter, erdeähnlicher Kern.
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Ein internationales Forscherteam hat nun dank neuer Hubble-Beobachtungen eine zweite Atmosphäre nachgewiesen, reich an Wasserstoff, Blausäure, Methan und Ammoniak – entstanden durch vulkanische Aktivität.
Experten vermuten: Wasserstoff aus der ursprünglichen Hülle wurde in den geschmolzenen Magmamantel aufgenommen und wird nun langsam freigesetzt, um die neue Atmosphäre zu speisen. Obwohl sie teilweise entweicht, füllt sich das Reservoir kontinuierlich aus dem Planeteninneren nach.
"Diese zweite Atmosphäre stammt von der Oberfläche und dem Inneren des Planeten und bietet ein Fenster in die Geologie einer fernen Welt", erklärt Teammitglied Dr. Paul Rimmer von der University of Cambridge. "Es ist entscheidend, dieses Fenster zu öffnen – viel Arbeit steht noch an."
Weitere Einblicke in die Geologie von Gliese 1132 b verspricht das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST), Nachfolger des Hubble, gestartet im Oktober 2021.
Webb beobachtet primär im Infrarotbereich und ermöglicht Blicke auf ferner liegende Objekte, da ihr Licht rotverschoben wird – im Gegensatz zu Hubbles Fokus auf optische und UV-Wellenlängen.
"Bei einer dünnen Atmosphäre mit erdeähnlichem Druck könnten Infrarotbeobachtungen bis zur Oberfläche vordringen", betont Teamleiter Dr. Mark Swain vom Jet Propulsion Laboratory.
"Mit JWST sehen Astronomen möglicherweise nicht nur die Atmosphäre, sondern das Spektrum der Planetenoberfläche. Magma-Pools oder Vulkane strahlen intensiver und offenbaren geologische Aktivität – ein aufregender Fortschritt!"