55 Cancri e Kosmischer Nachbarplanet besteht aus Diamant

Neue Erkenntnisse von der Supererde 55 Cancri e: Der Planet besteht mindestens zu einem Drittel aus Diamant. Das eröffnet einen ganz neuen Blick auf Gesteinsplaneten.

55 Cancri e ist etwa doppelt so groß wie die Erde, etwa achtmal so schwer - und ziemlich wertvoll: Der Planet besteht zu einem großen Teil aus Kohlenstoff, und zwar in erheblichem Maß aus dessen wertvollster Form: aus Diamant.

Schnitt durch den Planeten 55 Cancri e: Die Oberfläche besteht meist aus Graphit. Darunter liegt eine dicke Schicht aus Diamant, unter der sich eine Schicht aus siliziumbasierten Mineralien befindet. Der Kern besteht aus Eisen. (Grafik: Haven Giguere)

55 Cancri e ist eine sogenannte Supererde. Das sind Planeten, die größer und schwerer sind als die Erde, aber kleiner und leichter als ein großer Gasplanet wie Neptun oder Uranus. 55 Cancri e umkreist den Stern 55 Cancri, der sich im Sternbild Krebs befindet.

Forscher hatten den Planeten mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer beobachtet. Dabei hatten sie Daten unter anderem über die Größe und die Masse des Planeten gesammelt. Daraus wiederum haben sie errechnet, aus welchen Stoffen der Planet besteht.

Viel Kohlenstoff, kaum Wasser

Astronomen hatten zuvor bereits herausgefunden, dass das Zentralgestirn 55 Cancri über mehr Kohlenstoff als Sauerstoff verfügt. Entsprechend stand bei der Entstehung des Planeten viel Kohlenstoff und Siliziumkarbid, aber kaum Wasser zur Verfügung. Nach den Erkenntnissen der Gruppe um Nikku Madhusudhan, Physiker und Astronom von der Yale-Universität, gibt es überhaupt kein Wasser auf 55 Cancri e.

Der Planet besteht, so ihre Annahme, aus Kohlenstoff, Eisen, Siliziumkarbid und möglicherweise aus einigen Silikaten. Der Kohlenstoff kommt als Graphit und als Diamant vor. Mindestens ein Drittel der Planetenmasse könnte Diamant sein - das entspricht etwa dem Dreifachen der Erdmasse.

Diese Entdeckung wirft die bisherige Auffassung über Gesteinsplaneten um: Die Wissenschaft war davon ausgegangen, dass diese von der chemischen Zusammensetzung, dem Aufbau und der Atmosphäre her der Erde ähnlich seien. "Das ist unser erster Hinweis auf eine Gesteinswelt mit einer grundlegend anderen Chemie als die der Erde", erklärt Madhusudhan. "Die Oberfläche dieses Planeten ist wahrscheinlich bedeckt mit Graphit und Diamant statt mit Wasser und Granit."

Andere Plattentektonik

Geochemische und geophysikalische Vorgänge auf einem solchen Planeten könnten ganz anders sein als auf der Erde. Das Innere von 55 Cancri e ist - anders als das Erdinnere - reich an Kohlenstoff, einem guten Wärmeleiter. Das bedeutet, dass die Plattentektonik dort möglicherweise anders funktioniert als auf der Erde, ebenso Vulkanismus, seismische Vorgänge oder die Gebirgsformation.

Ihre Erkenntnisse wollen die Forscher um Madhusudhan in Kürze in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters vorstellen. Der Aufsatz ist als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar.

Unter Weltraummaßstäben ist der Planet damit ein direkter Nachbar: Sein Zentralgestirn ist etwa 41 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Hinzufliegen und den Diamanten zu schürfen, dürfte indes keine gute Idee sein: Der Planet ist der nächste der fünf, die den Stern 55 Cancri umkreisen. Er ist so nahe, dass er nur 18 Stunden für eine Umrundung braucht, haben Forscher kürzlich herausgefunden. Aus der von 55 Cancri e aufgefangenen Infrarotstrahlung konnte die Temperatur auf dem Planeten ermittelt werden: Auf der dem Stern zugewandten Seite herrschen 2.000 Kelvin, etwa 1.700 Grad Celsius.