Die künstlerische Darstellung der etwa 40 Lichtjahre entfernten Super-Erde 55 Cancri e im Vergleich zu unserem Heimatplaneten. Dieser Exoplaneten hat die 7,8-fache Masse der Erde, ist etwa doppelt so groß und umkreist sein Zentralgestirn in nur 17 Stunden und 40 Minuten. Eine aktuelle Untersuchung kommt zu dem Schluss, dass sich Super-Erden ihre wasserstoffreichen Protoatmosphären großteils erhalten konnten.
Graz - Unter den in den vergangenen Jahren entdeckten Exoplaneten befinden sich zahlreiche sogenannte Super-Erden, Planeten also, die massemäßig zwischen der Erde und dem Uranus liegen. Über ihre genaue Oberflächenbeschaffenheit weiß man wenig. Handelt es sich jedoch um Gesteinsplaneten, dann steigen die Chancen, dass auf einer dieser Welten bei richtigem Abstand zum Zentralgestirn flüssiges Wasser vorkommt, was als Grundvoraussetzung für die Entstehung von Leben gilt. Die Ergebnisse einer aktuellen Studie des Grazer Geophysikers und Astronomen Helmut Lammer weisen nun allerdings darauf hin, dass Supererden sind offenbar unserem Heimatplaneten weniger ähnlich sind als dem Gasplaneten Neptun.
An die 350 extrasolare Planetenwurden in den vergangenen 15 Jahren entdeckt. Ob außerhalb unteres Sonnensystems tatsächlich jemals eine "zweite Erde" gefunden werden wird, steht jedoch wortwörtlich noch in den Sternen. Wissenschafter Helmut Lammer und sein Forscherteam vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben jüngst sieben bekannte Exoplaneten untersucht, die etwas schwerer und größer als die Erde sind, aber eine geringere Dichte aufweisen. Er kam danach zum Schluss, dass die meisten neu entdeckten Super-Erden dem Planet Erde eigentlich gar nicht so ähnlich sind.
Die untersuchten Exoplaneten erwiesen sich als Himmelskörper mit einer mittleren Dichte, die auf neptunähnliche große Wasserstoffhüllen hindeutet. Das Team hat die Strahlungsflüsse ihrer Muttergestirne ermittelt und deren Wirkung auf die diese Planeten umgebenden Gashüllen modelliert. Was vor allem interessierte, war die Evolution von Planetenatmosphären. Lammer selbst ist Mitglied im Terrestrial Exoplanet Science Advisory Team (TE-Sat) der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA, welches theoretische Vorarbeiten zur Ziel-Auswahl für die Suche von erdähnlichen extrasolaren Planeten durch künftige Missionen leistet und Ko-Investigator bei der europäischen Satellitenmission "Corot": Der mit einem Weitwinkel-Teleskop ausgerüstete europäische Satellit "Corot" misst die Helligkeitsschwankung und weist somit die Existenz von Planeten indirekt nach.
Wasserstoffreichen Protoatmosphären blieben erhalten
Die aktuelle Studie habe schließlich ergeben, dass die kurzwellige Strahlung der Muttersterne der jeweiligen Exo-Planeten die oberen Atmosphären so aufheizt, dass sich die Wasserstoffhüllen über viele Planetenradien ausdehnen und schließlich großteils hydrodynamisch vom Planeten entfliehen: "Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass viele Super-Erden zwar einen extrem hohen Atmosphärenverlust aufweisen, ihre wasserstoffreichen Protoatmosphären aber zum Großteil behalten und diese nicht zur Gänze verlieren, wie dies bei der leichteren Erde während der aktiven Phase der jungen Sonne der Fall ist", fasst Lammer als Erstautor der Studie zusammen.
Sollten sich die Resultate bestätigen, würde sich eine ineffiziente Atmosphärenflucht stark auf die Bewohnbarkeit von Super-Erden auswirken. Diese Ergebnisse sind auch für die ESA-Satellitenmission CHEOPS von großer Bedeutung, welche die Zusammensetzung von Exoplaneten mittels Hochpräzisionsphotometrie ermitteln soll. (APA/red, derStandard.at, 05.02.2013)