Eine neue Premiere in der Geschichte der Weltraumforschung

WASP-39b ist ein Exoplanet, dh ein Himmelskörper, der sich außerhalb unseres Sonnensystems, etwa 700 Lichtjahre von der Erde entfernt, im Sternbild Jungfrau befindet. Es steht derzeit im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit, seit das James-Webb-Teleskop das Vorhandensein von Kohlendioxid in seiner Atmosphäre nachgewiesen hat. Die Informationen wurden am 25. August offiziell von der NASA mitgeteilt.

Es ist ganz einfach das erste Mal in der Geschichte der Menschheit, dass diese chemische Verbindung mit Sicherheit außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurde. Bis dahin konnte dies nicht konkret bestätigt werden, auch nicht im Jahr 2008, als James Webbs Vorgänger, das Hubble-Teleskop, eine ähnliche Entdeckung in der Atmosphäre eines Exoplaneten namens HD 189733b machte.

WASP-39b wurde 2011 entdeckt, und 2018 wurden Wassermoleküle von Hubble- und Spitzer-Teleskopen in der Atmosphäre dieses Exoplaneten entdeckt, dessen Temperatur etwa 900 Grad Celsius beträgt. In seiner Atmosphäre wäre etwa dreimal so viel Wasser wie in der des Saturn. WASP-39b ist etwa 1,3-mal so groß wie Jupiter, wiegt aber nur ein Viertel seiner Masse.

Entscheidend ist die fortschrittliche Technologie von James Webb

James Webbs Beobachtungen des Exoplaneten WASP-39b sollen am 29. August 2022 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht werden. Das Vorhandensein von CO2 konnte durch eines der Instrumente an Bord des Teleskops nachgewiesen werden: den Nahinfrarot-Spektrographen. Die Empfindlichkeit des Geräts an Bord des Teleskops ermöglichte eine detaillierte Analyse der Atmosphäre und die Unterscheidung von Lichtvariationen, die auf das Vorhandensein von Molekülen wie Kohlendioxid hindeuten.

Allerdings nicht genug, um sich ein friedliches Leben auf diesem Exoplaneten vorzustellen. Aufgrund der sehr hohen Durchschnittstemperatur ist das starke Vorhandensein von Kohlendioxid nicht unbedingt günstig für die Entwicklung einer lebensfreundlichen Umgebung. Aber auf jeden Fall ist es eine großartige Entdeckung, die von James Webb ermöglicht wurde.

CO2 in der Atmosphäre eines anderen Planeten? Die unglaubliche Entdeckung des James-Webb-Teleskops

Das berühmte James-Webb-Teleskop hat die NASA erneut mit einer erstaunlichen Entdeckung überrascht. Erläuterungen.

Nachdem das James-Webb-Teleskop, das von der NASA ins All geschickt wurde, vor 13 Milliarden Jahren Jupiter und Galaxien fotografierte, machte es eine erstaunliche Entdeckung. Tatsächlich bestätigte das Teleskop am 25. August das Vorhandensein von CO2 (Kohlendioxid) in der Atmosphäre eines Exoplaneten.

Ein Exoplanet außerhalb unseres Sonnensystems

Zur Erinnerung: Ein Exoplanet ist ein Himmelskörper außerhalb unseres Sonnensystems, etwa 700 Lichtjahre von der Erde entfernt, im Sternbild Jungfrau. Der vom Teleskop entdeckte Exoplanet hat sogar einen Namen: WASP-39b. Eine Entdeckung, die Wissenschaftler einfach verblüffte. Der Grund ? Dies ist das erste Mal in der Geschichte der Menschheit, dass das Vorhandensein von CO2 außerhalb unseres Sonnensystems bestätigt wurde.

In den Jahren 2011 und 2018 hatte ein anderes Teleskop Wassermoleküle auf demselben Exoplaneten entdeckt. Außerdem beträgt die Temperatur dieses Exoplaneten etwa 900 Grad Celsius.

Mit WASP-39b ebnet das James-Webb-Teleskop den Weg für Archäologen des Universums

Die ersten Beobachtungen der Atmosphäre eines Exoplaneten durch das James-Webb-Weltraumteleskop, die am Donnerstag veröffentlicht wurden, zeigten das Vorhandensein von CO2 um WASP-39b. Dieser erste Nachweis dieser chemischen Verbindung außerhalb unseres Sonnensystems bestätigt, dass das Teleskop es ermöglichen wird, die Entstehung der entferntesten Planeten zu verstehen.

Außerhalb unseres Sonnensystems hatte die Menschheit bisher noch nie welche entdeckt. Zumindest nicht in gewisser Weise. Die Beobachtungen des James Webb Space Super-Teleskops (JWST) brachten am Donnerstag, den 25. August, den endgültigen Beweis. Erstmals wurde Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten (also außerhalb des Sonnensystems) nachgewiesen.

Das riesige Auge des brandneuen Teleskops, das am 25. Dezember 2021 gestartet wurde, wandte sich in die nähere Umgebung unserer Galaxie, um nach Spuren von CO2 zu suchen. Er fand einige rund um den Planeten WASP-39b, der „nur“ etwa 700 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie ist nur wenige Sternenstaubblöcke von uns entfernt, verglichen beispielsweise mit der Galaxie CEERS-93316, die das James-Webb-Instrument Anfang August mehr als 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt entdeckte.

Das erste Werkzeug, das CO2 in der Atmosphäre „sehen“ kann

„Wir vermuteten, dass wir irgendwann CO2 finden würden, aber es ist immer gut, die Bestätigung zu haben, dass das JWST uns tatsächlich erlaubt, dieses wichtige Molekül in der Atmosphäre eines Exoplaneten zu identifizieren“, sagt Hannah Wakeford, Astrophysikerin an der Universität Bristol, Mitglied von das internationale Forschungsteam, das die Schlussfolgerungen aus der Beobachtung von WASP-39b verfasst hat, die am 29. August in der Zeitschrift Nature veröffentlicht werden.

Das Hubble-Teleskop, Vorgänger des James Webb, hatte es bereits 2008 ermöglicht, etwas zu beobachten, das wie CO2 in der Atmosphäre eines Exoplaneten aussah, aber „es war nur ein einziger Hinweis, der auf das Vorhandensein von Kohlendioxid hinwies“, bemerkt Jérémy Leconte, Astrophysiker an der Universität Bordeaux, der auch Mitglied des Teams war, das die Beobachtungen von WASP-39b durchführte. „Als wir die von JWST übertragenen Messwerte sahen, gab es keinen Zweifel“, fügt er hinzu.

„Bisher hatten wir einfach nicht die Werkzeuge, um das Vorhandensein von CO2 mit Sicherheit nachzuweisen“, erklärt Hannah Wakeford. Tatsächlich ist das JWST das erste Weltraumbeobachtungsinstrument, das bestimmte Wellenfrequenzen im Infrarotbereich nachweisen kann. Und genau in dieser Zone blockiert das Kohlendioxid das Licht. „Jedes Molekül absorbiert Licht auf unterschiedliche Weise, was ihm eine bestimmte Signatur auf den Messwerten des Teleskops verleiht“, erklärt Jérémy Leconte.

Und dies ist nicht nur das erste Mal, dass CO2 in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen wurde. Es ist auch die erste Bestätigung des Vorhandenseins dieses Moleküls auf einem Planeten vom Typ WASP-39b, d. h. einem jupiterähnlichen Gasriesen, alle Galaxien zusammen… einschließlich unseres Sonnensystems. Tatsächlich konnte es nie beweisen, dass es solche auf Jupiter oder Saturn gab.

CO2, ein „schlechter Indikator für das Vorhandensein von Leben im Weltraum“

Von der Erde aus gesehen könnte diese Entdeckung von Kohlendioxid auf WASP-39b leicht zu Fantasien über das Vorhandensein von Leben führen. Denn auf unserem Planeten stammen die CO2-Emissionen in die Atmosphäre in der Regel von Lebewesen. Sie können beim Abbau organischer Stoffe entstehen oder aus der Tieratmung stammen.

Sondern dass die Jäger von Außerirdischen ihr Netz mit kleinen grünen Männchen arrangieren. „Das Vorhandensein von CO2 in der Atmosphäre eines Planeten ist tatsächlich ein sehr schlechter Indikator für das Vorhandensein von Leben“, sagt Hannah Wakeford. Die Atmosphäre der Venus zum Beispiel ist mit Kohlendioxid gesättigt, obwohl es sich um einen Planeten handelt, der besonders lebensfeindlich ist, allein schon wegen der sehr hohen Oberflächentemperatur (über 400°C).

WASP-39b ist in seiner Atmosphäre auch extremen Temperaturen ausgesetzt, die sich 900 °C nähern. Woher kommt das CO2? „Es ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion, wenn man Kohlenstoff, Wasserstoff und Helium – alles Elemente, die in der Atmosphäre dieses Exoplaneten vorkommen – bei sehr hohen Temperaturen mischt“, unterstreicht Jérémy The tale.

Der heilige Gral für Weltraumarchäologen

Dennoch ist der Nachweis von CO2 für Astrophysiker essenziell, denn „es ist ein sehr guter Indikator für das Verständnis der Geschichte eines Planeten“, sagt Hannah Wakeford. Das Vorhandensein dieses Moleküls liefert zunächst „einen ernsthaften Hinweis darauf, dass der Planet eine Atmosphäre hat“, was bei weitem nicht für alle Planeten des Universums der Fall ist (in unserem eigenen Sonnensystem hat Merkur keine Atmosphäre). Und die Atmosphäre bewahrt die chemischen Spuren der gesamten Geschichte des Planeten.

So ermöglichen die von JWST übermittelten Daten zur Atmosphäre von WASP-39b – und insbesondere zur CO2-Konzentration – bereits eine erste Beobachtung: Dieser Planet stammt von woanders. Tatsächlich ist er derzeit sehr nah an seinem Stern – laut den befragten Experten unserer Sonne ziemlich ähnlich – und „es ist physikalisch unmöglich, dass er durch seinen Aufenthalt dort so viel CO2 und Sauerstoff in seiner Atmosphäre angesammelt haben könnte“, versichert Hannah Wakeford . Für sie gibt es nicht 1001 Möglichkeiten: WASP-39b „wiedergewonnene Elemente von CO2 und Sauerstoff, während sie sich von ihrem Entstehungsort zu ihrer aktuellen Position bewegt“. Jetzt bleibt zu wissen, woher es kommt.

Diese ersten Beobachtungen der Atmosphäre eines Exoplaneten durch das JWST haben es ermöglicht zu bestätigen, „dass es wirklich möglich ist, diese Art der Detektion durchzuführen und Moleküle wie CO2 zu finden“, freut sich Jérémy Leconte. In dieser Hinsicht ist dieses Gerät für Hannah Wakeford tatsächlich der lang erwartete Heilige Gral der Weltraumarchäologie. Mit einem sehr „terrazentrischen“ Ansatz, da das Ziel mit JWST darin bestehen wird, die Standorte auf Dutzenden und Hunderten von Exoplaneten zu multiplizieren, um ihre Formationen zu verstehen und letztendlich zu wissen, wie einzigartig unsere Erde im Universum ist.

Das James-Webb-Teleskop erkennt CO2 in der Atmosphäre eines Exoplaneten

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Kohlendioxidmoleküle in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt, gab die NASA am Donnerstag, den 25. August, bekannt. Die bisher unerreichten Fähigkeiten des Geräts lassen auf neue Entdeckungen hoffen.

Die Entdeckung begeisterte die wissenschaftliche Gemeinschaft. Die NASA gab am Donnerstag, den 25. August bekannt, dass das James-Webb-Weltraumteleskop Spuren von CO2 in der Atmosphäre von WASP-39b entdeckt hat, einem Exoplaneten, der 700 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

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