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Die Atmosphäre der Super Erden

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Seitdem durch neue Technologien immer kleinere Exoplaneten aufgespürt werden können, ist die Jagd nach einer zweiten Erde eröffnet. Einen wichtigen Zwischenschritt bilden dabei die so genannten Super Erden.

Terrestrische Planeten sind die interessantesten Exoplaneten, da nach unserem Verständnis nur hier Leben entstehen kann. Deswegen liegt der Fokus auch auf ihnen, da sie mit einem Durchmesser von etwa 10.000 Kilometern, einem felsigen Untergrund und mit einer Dichte die 5-mal höher ist als Wasser an unseren Blauen Planeten erinnern.

In unserem Sonnensystem, dem Sol System, erfüllen neben der Erde auch noch Mars, Venus und Merkur die terrestrischen Kriterien, wobei die Erde der größte Planet ist. Doch in anderen Sonnensystemen wurden auch Planeten gefunden, die bis zu 10-mal größer als die Erde sind, dennoch einen felsigen Untergrund haben und sie demnach auch zu den terrestrischen Planeten zählen. Diese Planeten sind in der Astronomie als Super Erden definiert.

Ob eine Super Erde leben beherbergen kann, hängt maßgeblich auch von ihrer Atmosphäre ab, denn eine ähnliche Atmosphäre wie die Venus sie hat, ist für Lebensformen nicht gerade förderlich, auch wenn es Theorien darüber gibt, das es in den höheren Wolkenschichten auch hier einfache Lebensformen existieren können.

Doch leider ist es alles andere als einfach von der Erde aus die Atmosphäre eines entfernten Planeten auf die einzelnen Bestandteile hin zu untersuchen. Zwar gelingt dies bei Riesen Planeten wie den Jupiter, wenn der Planet an der Vorderseite seines Heimatsterns vorbeizieht und so durch eine Spektralanalyse die chemische Zusammensetzung bestimmt werden kann, doch bei kleineren Planeten ist es schon schwierig genug zu bestimmen, ob der Planet überhaupt eine Atmosphäre besitzt oder nicht.

Die Harvard Forscher Eliza Miller-Ricci und Dimitar Sasselov haben sich dazu ihre Gedanken macht und die Atmosphären von Super Erden in drei Bereiche eingeteilt. Zum einen gehen sie von einer vielschichtigen Atmosphäre aus, wie sie die Erde und Venus besitzen. Dann von einer ähnlichen Atmosphäre, wie sie die Urerde besessen hat, die reich an Wasserstoff war und damit auch der kohlenwasserstoffreichen Atmosphäre des heutigen Titan ähnelt. Und zum anderen von einer dritten Gruppe, welche zwischen den ersten beiden liegt.

Da bisher keine Super Erde durch die so genannte Transitmethode aufgespürt werden konnte, ist es schwer Atmosphäreneigenschaften dieser Planeten zu erforschen. Deswegen favorisieren die Forscher eine Unterscheidung der Atmosphärentypen per Infrarot Spektroskopie und haben neue Beobachtungsmethoden erarbeitet, mit denen es vielleicht gelingt, einen lebensfreundlichen Planeten aufzuspüren.

Quelle: CfA

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