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Zieht ein sogenannter "heißer Jupiter" aus Sicht der Erde an seinem Zentralgestirn vorüber, dann lässt sich anhand des Absorbtionsmusters die Atmosphären-Zusammensetzung bestimmen.

Illustration: REUTERS/NASA/ESA/G. Bacon

Zwei Teams von Astronomen haben mit Hilfe des "Hubble"-Weltraumteleskops Hinweise auf Wasser in den Atmosphären von fünf Exoplaneten entdeckt. Es ist nicht das erste Mal, dass Wasser in den Gashüllen ferner Planeten festgestellt wurde. Einmalig ist allerdings, dass nun schlüssige Messungen der atmosphärischen Profile von mehreren Welten miteinander verglichen werden konnten.

Die fünf Exoplaneten - WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b und XO-1b - umkreisen Sterne in der unmittelbaren Nachbarschaft der Sonne. Die Stärke der Wasser-Signaturen variieren, besonders ausgeprägt sind sie bei WASP-17b und HD209458b. "Wir sind sehr zuversichtlich, dass wir hier bei mehreren Exoplaneten die Signaturen von Wasser beobachtet haben," meint Avi Mandell vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. "Die Daten eröffnet uns erstmals die Chance, die Wassermenge in den Gashüllen unterschiedlicher Exoplaneten zu vergleichen" sagt Mandell, Hauptautor der im Fachjournal "Astrophysical Journal" veröffentlichten Studie.

Die Beobachtungen fanden im Rahmen einer Untersuchung von Exoplaneten-Atmosphären statt, die Forscher um L. Drake Deming von der University of Maryland vornahmen. Demings und Mandells Teams verwendeten für ihre Analysen die Wide Field Camera 3 des "Hubble" Weltraumteleskops. Der Sensor zählt zu den wenigen Geräten, die Forscher die direkte Atmosphären-Untersuchung ermöglichen, wenn die betreffenden Exoplaneten vor ihrem Zentralgestirn vorbeiziehen.

"Allein die Gashülle eines fremden Planeten außerhalb unseres Sonnensystems aufzuspüren, ist eine außerordentlich schwierige Angelegenheit. Glücklicherweise konnten wir im Infrarot-Bereich des Lichtspektrums ein praktisch eindeutiges Wasser-Signal erhalten," meint Deming. Der Wissenschafter und sein Team setzte eine neue Aufnahme-Technik ein, bei der längere Belichtungszeiten zu einer höheren Messempfindlichkeit führen.

Gas und Staub verschleiern den Blick

Dennoch waren die Werte von geringerer Stärke als erwartet. Die Astronomen glauben, dass Gas- oder Staubansammlungen dafür verantwortlich sind. Derartige Wolken schwächen die Intensität von Atmosphären-Signaturen in ähnlicher Weise ab, wie beispielsweise Nebel Farben verändern kann.

Bei den fünf Exoplaneten handelt es sich um sogenannte "heiße Jupiter", also riesige Gasplaneten, die in sehr engen Bahnen um ihre Zentralgestirne kreisen. "Unsere Ergebnisse zeigen in Kombination mit anderen 'Hubble'-Beobachtungen, dass es eine überraschend große Anzahl von Welten gibt, die eine abgeschwächte oder völlig fehlende Wasser-Signatur in ihrer Atmosphäre aufweisen," sagt Heather Knutson vom California Institute of Technology, Co-Autorin bei Demings Studie. "Das legt nahe, dass wolkige oder dunstige Atmosphären bei heißen Jupitern eher die Regel sind." (red, derStandard.at, 08.12.2013)