Glühende Exo-Erde

Honolulu (USA )/Genf (Schweiz) - Einen in mehrfacher Hinsicht interessanten Fund haben Astronomen kürzlich im Sternensystem Kepler-78 gemacht. Dort umkreist ein Exoplanet ganz eng sein Zentralgestirn. Wie zwei Forscherteams nun anhand neuer Messungen feststellen konnten, ist der Planet namens Kepler-78b von seiner Größe und Zusammensetzung her unserer Erde ähnlicher als alle anderen bekannten Exoplaneten. Seine Oberfläche dürfte jedoch lavaartig sein: Durch die große Nähe zu seinem Stern herrschen auf der Tagseite von Kepler-78b glühend heiße Temperaturen zwischen 2000 und 3000 Grad Celsius. Wie beide Gruppen von Planetenjägern im Fachblatt „Nature“ berichten, ist Kepler-78b nur zwanzig Prozent größer als die Erde und besitzt siebzig bis achtzig Prozent mehr Masse. Seine chemische Zusammensetzung dürfte damit nahe an der unseres Heimatplaneten liegen.

„Die mittlere Dichte ist sehr ähnlich zu der unserer Erde und weist auf eine Beschaffenheit aus Eisen und Felsgestein hin“, schreibt Francesco Pepe vom Genfer Observatorium, Erstautor einer der beiden Studien. Auch die Erde besitzt einen Kern aus Eisen, der das Erdmagnetfeld hervorruft, und einen Gesteinsmantel. Kepler-78b liegt jedoch so nah an seinem Stern, dass er für einen Umlauf nur 8,5 Stunden benötigt. „Der Planet hat nur ein Hundertstel des Abstands zu seinem Stern, den die Erde zu unserer Sonne besitzt“, so Andrew Howard vom astronomischen Institut der Universität Hawaii, der die andere Studie leitete.

Ein Blick von diesem Exoplaneten nach oben wäre spektakulär, denn der Stern würde den halben Himmel zwischen Horizont und Zenith ausfüllen. Der Stern ist unwesentlich kleiner und kühler als unsere Sonne. Bei den hohen Temperaturen auf der Oberfläche von Kepler-78b könnte dort kein Leben existieren, wie es nach heutigem Stand des Wissens vorstellbar ist. Seine Oberfläche besteht wahrscheinlich aus Lava. Falls der Planet je eine Atmosphäre besessen haben sollte, dürften die enorme Hitze und der Strahlungsdruck des nahen Sterns diese ins Weltall geblasen haben. Aufgrund seiner Schwerkraft sollten die festen Bestandteile von Kepler-78b bzw. sein geschmolzenes Gestein der Strahlung aber standhalten.

Die Forscher konnten die Eigenschaften von Kepler-78b mit Hilfe zweier unterschiedlicher Verfahren bestimmen. Einerseits maß das kürzlich stillgelegte Weltraumteleskop Kepler die Verdunkelung von Sternen beim Vorbeizug eines Exoplaneten. Der Planet wirft dann einen kleinen Schatten, der in diesem Fall das Sternenlicht um ein fünfzigstel Prozent abschwächte. Daraus konnten die Forscher die Größe des Planeten errechnen. Um die Masse zu ermitteln, benötigten sie noch Daten darüber, wie stark der Planet durch seine Schwerkraft an seinem Zentralgestirn zog. Diesen Effekt konnten die beiden Forscherteams dank der hochempfindlichen Messinstrumente an Teleskopen auf Hawaii und dem spanischen La Palma bestimmen. Aus Masse und Größe konnten die Forscher dann auf die Dichte und Zusammensetzung von Kepler-78b schließen. Mit einer Entfernung von nur 700 Lichtjahren befindet sich dieser Exoplanet zwar nicht in unserer unmittelbaren galaktischen Nachbarschaft, ist aber noch nah genug für weitere detaillierte Untersuchungen. Die Forscher hoffen deshalb, an diesem Lavaplaneten weitere Techniken testen zu können, um in einigen Jahren vielleicht einen erdähnlichen Planeten zu finden, der flüssiges Wasser besitzt und damit möglicherweise Lebensformen beherbergt.