Mit Hilfe des Transiting Exoplanet Survey Satelliten (TESS) der NASA und erdbasierten Weltraumteleskopen entdeckten Astronomen rund um Rafael Luque vom Institut für Astrophysik der Kanaren die drei Exoplaneten GJ 357b, GJ 357c und GJ 357d. Das Planetentrio umkreist einen Zwergstern namens GJ 357, der ein Drittel der Masse und Größe unserer Sonne aufweist und nur 31 Lichtjahre von uns entfernt ist.

Im Forschungsinteresse der Astronomen stehen erdähnliche Exoplaneten und damit verbunden die Frage nach der Lebenseignung bzw. Habitabilität solcher fernen Welten.

Habitabilität des Planetentrios

GJ 357b

Der Exoplanet GJ 357b ist nur rund 22 Prozent größer als die Erde und ist damit bezogen auf seine Masse ein erdähnlicher Planet. Er umkreist seinen Heimatstern in einer sehr geringen Distanz, die elfmal näher liegt als etwa die des Merkurs zu unserer Sonne. Die Temperatur auf GJ 357 b wird auf 250 Grad Celsius geschätzt. „Wir bezeichnen GJ 357 b als sogenannte heiße Erde“, erklärte Koautor Stefan Dreizler vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen. Mit dieser Temperatur ist der Planet für jegliches Leben ungeeignet. „Obwohl der Planet kein Leben beherbergen kann, ist er ein wichtiger Meilenstein in der Erforschung erdähnlicher Planeten“, führt der Wissenschaftler weiter aus. „GJ 357 b ist der drittnächste Transit-Exoplanet und damit einer der am besten geeigneten Planeten, die wir haben, um die Zusammensetzung einer möglichen Atmosphäre zu messen.“

GJ 357 c

Dieser Exoplanet weist eine Masse von mindestens dem 3,4-fachen der Erde auf. Ert umkreist seinen Heimatstern alle 9,1 Tage und hat eine Gleichgewichtstemperatur um 130 Grad Celsius und ist daher wohl ebenfalls nicht lebensfreundlich. TESS hat keine Transits von diesem Planeten beobachtet, was darauf hindeutet, dass seine Umlaufbahn im Verhältnis zur Umlaufbahn der heißen Erde GJ 357b leicht geneigt ist – vielleicht um weniger als ein Grad.

GJ 357 d

Mit diesem Exoplaneten haben die Astronomen einen Glückstreffer gemacht, denn er könnte erdähnliche Umweltbedingungen aufweisen. Der Exoplanet umkreist seinen Heimatstern alle 55,7 Tage im Abstand von ungefähr 20 Prozent des Abstands zwischen Erde und Sonne. Da er sich am äußeren Rand der bewohnbaren Zone seines Sterns befindet, erhält er von seinem Stern etwa die gleiche Menge an Strahlungsenergie wie der Mars von unserer Sonne, berichtet Diana Kossakowski vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Berechnungen zeigen, dass seine Gleichgewichtstemperatur nur bei minus 53 Grad Celsius liegt. Aufgrund seiner dichten Atmosphäre könnte der Planet trotzdem lebensfreundliche Umweltbedingungen aufweisen, da er genügend Wärme einfangen könnte, um den Planeten zu erwärmen und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche zuzulassen“, erklärt die Wissenschaftlerin weiters. Mit rund sechsfacher Erdmasse und einer Größe von vermutlich dem Doppelten der Erde handelt es sich bei diesen Exoplaneten höchstwahrscheinlich um eine Supererde. „Damit ist dies die erste von TESS entdeckte nahe Supererde, die Leben beherbergen könnte“, erklärt die österreichische Astrophysikerin und Koautorin Lisa Kaltenegger vom Department für Astronomie der Cornell Universität. „Wenn GJ 357 tatsächlich Anzeichen für außerirdisches Leben zeigen sollte, dann wäre diese Supererde an der Spitze der künftigen Reiseziele und wir könnten endlich die alte Frage beantworten, ob wir allein im Universum sind“, führt die Wissenschaftlerin weiter aus.

Literatur:

R. Luque, et al., 2019: Planetary system around the nearby M dwarf GJ 357 including a transiting, hot, Earth-sized planet optimal for atmospheric characterization. Astronomy & Astrophysics, Volume 628, A39, pp. 18.
DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935801

Autor: Hubert Untersteiner (ÖWF)