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„Wasserwelten“ existieren in der Milchstraße häufiger als gedacht

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Von: Tanja Banner

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In der Milchstraße soll es zahlreiche „Wasserwelten“ geben, sagen Forscher. (Symbolbild)
In der Milchstraße soll es zahlreiche „Wasserwelten“ geben, sagen Forscher. (Symbolbild) © imago/blickwinkel

Forscher untersuchen 43 bekannte Exoplaneten und kommen zu einem interessanten Schluss: Außerhalb des Sonnensystems gibt es mehr „Wasserwelten“ als gedacht.

Chicago – Wenn Forscherinnen und Forscher auf der Suche nach Leben im Weltall sind, dann halten sie zuallererst nach einer Sache Ausschau: Wasser. Denn ohne Wasser gibt es kein Leben – das gilt zumindest für die Erde. Aus diesem Grund wird jedoch beispielsweise auch auf dem Mars nach Hinweisen auf früheres oder aktuelles Wasser gesucht und Exoplaneten, auf denen flüssiges Wasser an der Oberfläche möglich ist, werden besonders genau unter die Lupe genommen.

Doch wie häufig kommt Wasser auf Planeten außerhalb des Sonnensystems eigentlich vor? Um diese Frage beantworten zu können, haben sich zwei Forscher alle bekannten Planeten vorgeknöpft, die um M-Zwergsterne kreisen. Diese Art von Sternen ist mit einem Anteil von 80 Prozent die häufigste in unserer Milchstraße. Insgesamt 43 Exoplaneten konnten die beiden Forscher, Rafael Luque von der University of Chicago und Enric Pallé vom Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), in ihre Studie einbeziehen.

Forscher finden Hinweis auf zahlreiche „Wasserwelten“ in der Milchstraße

Die beiden analysierten die Massen und Radien der 43 Exoplaneten und kamen zu einer überraschenden Erkenntnis: Viel mehr Planeten als bisher gedacht, könnten große Mengen von Wasser beherbergen und die Menge des Wassers kann bis zu 50 Prozent der totalen Planetenmasse betragen. „Wir haben den ersten experimentellen Beweis gefunden, dass es eine Population von Wasserwelten gibt“, freut sich Luque in einer Mitteilung des IAC. „Sie kommen in der Tat fast so häufig vor wie erdähnliche Planeten.“ Die Ergebnisse der Forschung wurden im Fachjournal Science veröffentlicht.

Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, verglichen die Forscher die Dichte der Planeten und deren Größe und stellten fest: Eine große Zahl der Planeten war im Verhältnis zu ihrer Größe zu leicht, um komplett aus Gestein zu bestehen. Deshalb gehen die Forscher davon aus, dass sie zu einem Teil aus Wasser oder anderen leichten Molekülen bestehen. „Wir haben herausgefunden, dass es die Dichte eines Planeten ist und nicht wie bisher gedacht sein Radius, der die trockenen Planeten von den feuchten Planeten unterscheidet“, erklärt Luque.

„Wasserwelten“ sind wohl keine Ozeanplaneten mit flüssigem Wasser an der Oberfläche

Auch wenn die Forscher von „Wasserwelten“ sprechen: Es handelt sich dabei aller Voraussicht nach nicht um Ozeanplaneten mit flüssigem Wasser an der Oberfläche. Die Planeten befinden sich zu nah an ihren Sternen – gibt es Wasser an der Oberfläche, sollte es nur in Gasform existieren. Das würde die Planeten jedoch größer machen, weshalb die Forscher das ausschließen und stattdessen davon ausgehen, dass das Wasser möglicherweise im Gestein eingeschlossen ist oder sich unter der Oberfläche befindet. Ozeane oder Flüsse an der Oberfläche sollten diese Wasserwelten nicht haben. Stattdessen können sich die beiden Forscher Bedingungen ähnlich wie beim Jupitermond Europa vorstellen.

Die Erde – bekannt als der „blaue Planet“ mit seinen großen Ozeanen, würde nach der Definition der beiden Forscher übrigens nicht als Wasserwelt gelten: „Die Erde ist ein trockener Planet, obwohl ihre Oberfläche größtenteils mit Wasser bedeckt ist, was ihr eine feuchte Erscheinung verleiht“, erklärt Pallé. „Nur 0,02 Prozent der Erdmasse ist Wasser, während bei diesen Wasserwelten 50 Prozent der Masse aus Wasser besteht“, so der Forscher weiter.

„Wasserwelten“ sind Planeten, deren Masse zur Hälfte aus Wasser besteht

Mit ihrer Entdeckung fügen die Forscher eigenen Angaben zufolge den Exoplaneten eine neue Kategorie hinzu: „Wir haben entdeckt, dass kleine Planeten, die diesen Typ von Stern umkreisen, in drei Familien eingeteilt werden können: Gesteinsplaneten ähnlich der Erde, „Wasserwelten“, deren Masse zur Hälfte aus Wasser besteht und Mini-Neptune, die erweiterte Atmosphären aus Wasserstoff oder Helium haben“, so Pallé.

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Im nächsten Schritt wollen die beiden Forscher die interne Struktur von Wasserwelten untersuchen: Wo befindet sich das Wasser und könnten diese Planeten eine Atmosphäre mit detektierbarem Wasserdampf haben? Um unter anderem diese Fragen zu beantworten, soll das neue „James Webb“-Weltraumteleskop der Raumfahrtorganisationen Nasa, Esa und CSA zum Einsatz kommen. „Es ist außerdem sehr wichtig zu verstehen, ob sich unsere Entdeckung auch auf die Populationen von kleinen Planeten in Umlaufbahnen um andere Sternentypen übertragen lässt“, betont Luque. „Es ist schwieriger, die exakte Masse von kleinen Planeten zu messen, die größere Sterne umkreisen, aber die Daten sollten bald verfügbar sein“, erklärt er. (tab)

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