Vielleicht erinnerst du dich daran, wie du die Planetenarten erlernt hast: felsige Planeten wie Erde und Mars; Gasriesen wie Jupiter und Saturn; und Eisriesen wie Neptun und Uranus.
Jetzt haben Wissenschaftler des Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) eine neue Art entdeckt: eine Wasserwelt. Der Planet mit dem Namen GJ1214b ist nicht nur wie unsere Ozeane mit Wasser bedeckt . Das meiste davon ist Wasser. "GJ1214b ist wie kein Planet, den wir kennen", sagte Zachory Berta, Doktorand bei der SAO und Hauptautor des Papiers, das die Entdeckung ankündigte und am Dienstag online im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde . "Ein großer Teil seiner Masse besteht aus Wasser."
Im Gegensatz zu Ihren Vorstellungen unterscheidet sich das „Wasser“ auf dem GJ1214b von allem, was Sie jemals gesehen haben. „Das Wasser dort hat wirklich seltsame Formen, an die wir auf der Erde nicht gewöhnt sind“, sagt Berta. „Es gibt Substanzen, die wie Eis sind, aber eine sehr hohe Temperatur haben, weil der Druck so hoch ist, dass die Moleküle zusammengedrückt werden. Es gibt auch diesen überflüssigen Wasserzustand, der gasförmiger ist als das Wasser, an das wir gewöhnt sind. “
Wenn Sie Probleme haben, sich eine solche exotische außerirdische Wasserwelt vorzustellen, sind Sie nicht allein. „Ehrlich gesagt habe auch ich große Schwierigkeiten, mir vorzustellen, wie dies tatsächlich persönlich wäre“, sagt Berta.
Der Planet befindet sich in Richtung des Ophiuchus und ist nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt. Damit ist er ein enger Nachbar im Vergleich zu den meisten Sternen in unserer Galaxie. GJ1214b hat den 2, 7-fachen Erddurchmesser und wiegt fast das 7-fache. Der Planet umkreist alle 38 Stunden einen roten Zwergstern und hat eine geschätzte Durchschnittstemperatur von 450 ° Fahrenheit.
Planeten, die einen Stern so eng umkreisen, enthalten normalerweise kein Wasser, so Berta. Wissenschaftler glauben, dass GJ1214b eine ungewöhnliche Vorgeschichte gehabt haben muss. „So dicht hätte es sich nicht bilden können, weil das gesamte Wasser durch die Hitze verdunstet wäre“, sagt er. „Also musste sich dieser Planet wahrscheinlich weiter herausgebildet haben und irgendwie nach innen gekommen sein.“ Gravitationswechselwirkungen mit anderen Planeten könnten die Wasserwelt näher zusammengezogen haben.
Berta und sein Dissertationsberater David Charbonneau haben den Planeten bereits 2009 im Rahmen des MEarth-Projekts entdeckt, bei dem bodengestützte Teleskope am Fred Lawrence Whipple-Observatorium auf dem Mount Hopkins in Arizona verwendet werden, um bewohnbare Planeten zu entdecken, die nahegelegene rote Zwergsterne umkreisen. „Wir ahnten damals, dass dies eine Wasserwelt sein könnte“, sagt Berta. „Wir konnten die Masse und den Radius des Planeten messen, wussten also, wie dicht er ist, und die Dichte war sehr niedrig - zu niedrig, um mit einem großen Steinball erklärt zu werden.“ Die durchschnittliche Dichte des Planeten wurde mit ungefähr 2 Gramm berechnet pro Kubikzentimeter, weit näher an der Dichte des Wassers von 1 g / cm 3 als an der durchschnittlichen Dichte der Erde von 5, 5 g / cm 3 .
Mit nur begrenzten Informationen über den Planeten konnte das Team jedoch andere Möglichkeiten nicht ausschließen, wie beispielsweise einen Planeten mit einer dichten Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium, die ebenfalls für die niedrige durchschnittliche Dichte verantwortlich sind. Als die Forscher jedoch die neu installierte Weitfeldkamera 3 des Hubble-Teleskops verwenden konnten, die speziell das Licht des roten Zwergsterns betrachtete, der durch die Atmosphäre des GJ1214b wanderte, bevor sie auf uns zukamen, konnten sie diese Möglichkeit ausschließen.
„Wenn die große, aufgedunsene Wasserstoffhülle außerhalb des Planeten da wäre, würden wir sie sehen, aber das tun wir nicht“, sagt Berta. "Es sieht also so aus, als hätten wir es mit der Alternative zu tun - einem Planeten mit einer ganzen Menge Wasser und einer Atmosphäre, bei der es sich größtenteils auch um Wasser handelt, was mit den Beobachtungen von Hubble übereinstimmt." beschreibt die Atmosphäre heiß und dampfend.
Berta ist weniger begeistert von der Entdeckung des ersten Planeten eines neuen Typs als vielmehr von der Möglichkeit, viel mehr zu finden. "Das Kepler-Teleskop der NASA hat eine Reihe von Planeten gefunden, die die gleiche Größe wie diese haben, aber viel weiter entfernt sind. Daher ist es schwierig, diese Planeten genauer zu beobachten", sagt er. "Das ist nicht deshalb interessant, weil wir es noch nie gesehen haben und nie wieder sehen werden, sondern weil es eine Art Muster für all das ist."
Er glaubt, dass sich Investitionen in Teleskope und andere Beobachtungsgeräte weiterhin auszahlen werden, wenn wir die Galaxie weiterhin nach Planeten durchsuchen. „Das James Webb Space Telescope ist der Nachfolger der NASA für Hubble. Es wird großartig sein, denn anstatt nur ein sehr grobes Bild von Planeten wie diesen zu haben, können wir sie genauer untersuchen “, sagt er.
Berta ist zuversichtlich, dass Astronomen innerhalb von Jahrzehnten eine kleinere, kühlere Version von GJ1214b entdecken werden, die theoretisch außerirdisches Leben beherbergen könnte. "Das ist das Coole an der Astronomie", sagt er. "Da wir weiterhin bessere Teleskope bauen, können wir immer mehr finden."
