Neue Erkenntnisse über den Exoplaneten 55 Cancri e

Vierzig Lichtjahre von der Erde entfernt kreist eine steinige Welt namens „55 Cancri e“ gefährlich nahe an einem stellaren Inferno. Der fremde Planet liegt 26 Mal näher an seinem Zentralstern als Merkur an der Sonne und komplettiert eine Umrundung in nur 18 Stunden. Wenn die Erde an derselben Position läge, würde der Boden unter unseren Füßen auf 1.760 Grad Celsius erhitzt werden. Wissenschaftler haben lange gedacht, dass 55 Cancri e ein Ödland ausgetrockneten Gesteins sein muss.

Jetzt denken sie nochmal darüber nach. Neue Beobachtungen des von der NASA betriebenen Spitzer Space Telescope deuten darauf hin, dass 55 Cancri e möglicherweise feuchter und eigenartiger ist, als man sich vorgestellt hat.

Spitzer registrierte kürzlich die außergewöhnlich kleine Menge Licht, die 55 Cancri e blockiert, wenn er vor seinem Stern vorbeizieht. Diese Transits treten alle 18 Stunden auf und gaben den Forschern wiederholte Gelegenheiten, die Daten zu sammeln, die sie für die Abschätzung der Breite, des Volumens und der Dichte des Planeten benötigen.

Den neuen Beobachtungen zufolge besitzt 55 Cancri e die 7,8-fache Erdmasse und etwas mehr als den doppelten Erdradius. Diese Eigenschaften platzieren 55 Cancri e in die Exoplaneten-Klasse der „Super-Erden“, von denen ein paar Dutzend entdeckt wurden. Allerdings zieht nur eine Handvoll bekannter Super-Erden von unserem Beobachtungsstandort im Kosmos aus gesehen vor ihren Sternen vorbei, deshalb versteht man 55 Cancri e besser als die meisten anderen.

Als 55 Cancri e im Jahr 2004 entdeckt wurde, stimmten anfängliche Schätzungen seiner Größe und Masse mit einem dichten Planeten aus festem Gestein überein. Die Spitzer-Daten widersprechen dem: Etwa ein Fünftel der Planetenmasse muss aus leichten Elementen und Verbindungen bestehen – inklusive Wasser. Wenn man die intensive Hitze und den hohen Druck bedenkt, den diese Materialien wahrscheinlich erfahren, nehmen die Forscher an, dass die Verbindungen wahrscheinlich in einem „superkritischen“ Flüssigkeitszustand existieren.

Ein superkritisches Fluid ist ein unter hohem Druck und hohen Temperaturen stehender Materiezustand, der am besten als flüssigähnliches Gas beschrieben wird – und ein ausgezeichnetes Lösungsmittel. Wasser wird in manchen Dampfturbinen superkritisch und neigt dazu, die Spitzen der Turbinenschaufeln aufzulösen. Superkritisches Kohlenstoffdioxid wird verwendet, um Koffein aus Kaffeebohnen zu lösen und manchmal auch für die Trockenreinigung von Kleidung gebraucht. Flüssiger Raketentreibstoff ist ebenfalls superkritisch, wenn er vom Triebwerk eines Raumschiffes ausgestoßen wird.

Auf 55 Cancri e könnte dieses Zeug buchstäblich aus dem Gestein heraus sickern – oder vielleicht heraus dampfen?

Mit superkritischen Lösungsmitteln auf der Oberfläche des Planeten, einem riesigen Stern, der einen Großteil des Tageshimmels einnimmt und einem Jahr, das in Stunden vergeht, lehrt 55 Cancri e eine wertvolle Lektion: Nur weil ein Planet mit der Größe der Erde vergleichbar ist, bedeutet das nicht, dass der Planet wie die Erde ist.

Es ist etwas, das man neu überdenken muss.

Quelle: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/13jan_rethink/

(THK)