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Forscher, die das James-Webb-Weltraumteleskop verwenden, haben zum ersten Mal Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen und demonstriert, wie uns die Verwendung des neuen Weltraumteleskops helfen wird, mehr über entfernte Planeten zu erfahren und sogar potenziell bewohnbare Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden.
Der fragliche Planet namens WASP-39b ist ein Gasriese, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist und etwa 700 Lichtjahre entfernt ist. Seine Masse beträgt nur ein Viertel der Jupitermasse, aber sein Durchmesser ist 1,3-mal so groß wie der von Jupiter, also ist er nicht dicht und sehr geschwollen. Da er seinen Stern sehr nahe umkreist, hat er mit einem Jahr, das etwas mehr als vier Erdtage dauert, sehr hohe Oberflächentemperaturen und ist eine Art Planet namens heißer Jupiter.
Das Forschungsteam konnte mit dem NIRSpec-Instrument von Webb in die Atmosphäre von WASP-39b sehen. Dieses Spektrometer teilt das Licht in verschiedene Wellenlängen auf, um zu sehen, welche Wellenlängen absorbiert wurden – und dies zeigt die Zusammensetzung des Objekts an. Indem sie das Licht beobachteten, das vom Wirtsstern kam, als der Planet vor ihm vorbeizog, konnten die Forscher mit einer Methode namens Transmissionsspektroskopie Daten über seine Atmosphäre erhalten.
Die Ergebnisse zeigen eine klare Lichtblockade zwischen den Wellenlängen von 4,1 und 4,6 Mikron, was auf das Vorhandensein von Kohlendioxid hinweist. „Sobald die Daten auf meinem Bildschirm erschienen, packte mich die riesige Kohlendioxid-Funktion“, sagte einer der Forscher, Zafar Rustamkulov von der Johns-Hopkins-Universität, in einem Aussage. Dies ist das erste Mal, dass Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen wurde. „Es war ein besonderer Moment, eine wichtige Schwelle in der Exoplanetenwissenschaft zu überschreiten.“
Mehr über die Atmosphären von Exoplaneten zu wissen, hilft zu verstehen, wie sich der Planet entwickelt hat. Die Ergebnisse helfen Wissenschaftlern nicht nur dabei, mehr über diesen speziellen Planeten zu erfahren, sondern sind auch eine aufregende Demonstration, wie James Webb uns dabei helfen kann, in Zukunft mehr über andere Exoplaneten zu erfahren. „Die Daten zum ersten Mal zu sehen, war, als würde man ein ganzes Gedicht lesen, während wir vorher nur jedes dritte Wort hatten“, sagte Institutsmitarbeiterin Laura Kreidberg, Max-Planck-Astronomie. „Diese ersten Ergebnisse sind nur der Anfang; Daten von Early Release Science haben gezeigt, dass Webb wunderbar funktioniert und kleinere, kühlere Exoplaneten (eher wie unsere eigene Erde) in Reichweite sind.
Das forschen wird in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
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