Weltraumteleskop James Webb: Der Exoplanet K2-18 b könnte einen Ozean besitzen

Der Exoplanet K2-18 b könnte einen Ozean besitzen. Außerdem gibt Anzeichen, dass ein Molekül gefunden wurde, das nur von lebenden Organismen produziert wird.

Artikel veröffentlicht am 12. September 2023, 14:51 Uhr, Patrick Klapetz

Eine künstlerische Weltraumdarstellung des Exoplaneten K2-18 b und seines Wirtssterns. (Bild: NASA, CSA, ESA, J. Olmsted (STScI), Science: N. Madhusudhan (Cambridge University))

Ein Forschungsteam konnte bei der erneuten Untersuchung eines Exoplaneten durch das Weltraumteleskop James Webb das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Molekülen wie Methan und Kohlendioxid nachweisen. Dafür haben die Forscher einen Blick auf K2-18 b geworfen, einen Exoplaneten mit der 8,6-fachen Masse der Erde.

Bereits im Jahr 2019 konnte ein Forschungsteam Wasserdampf in der Atmosphäre von K2-18 b nachweisen. Eine zweite Erde hatte die Fachwelt hinter dem Exoplaneten jedoch nicht erwartet. Wobei es auch Wissenschaftler gibt, die bei K2-18 b das Potenzial für Leben sehen – auch wenn es sich nur um einfaches Leben handeln sollte.

K2-18 b befindet sich in einer Entfernung von 124 Lichtjahren und ist im Sternbild des Löwen zu finden. Klassifiziert wurde er als Mini-Neptun, also als ein Gaszwerg. Unter diese Klasse fallen Planeten, die kleiner als Uranus und Neptun sind und eine Planetenmasse von bis zu zehn Erden aufbringen können. Ihre Atmosphäre besteht üblicherweise aus einem Wasserstoff-Helium-Gemisch.

Die Größe von K2-18 b entspricht einem etwa 2,6-fachen Erdradius – die von Neptun entspricht 3,8 Erdradien. K2-18 b umkreist seinen Wirtsstern K2-18 innerhalb von 33 Tagen einmal und befindet sich in der habitablen und somit bewohnbaren Zone seines Sterns. Bei dem Stern handelt es sich um einen kühlen, roten Zwerg, den kleinsten Sternarten, in deren Zentrum eine Wasserstoff-Kernfusion stattfindet. Zu dieser Klasse gehören etwa drei Viertel aller bekannten Sterne im Universum.

Handelt es sich bei K2-18 b um eine Ozeanwelt?

Die Entdeckung vom Weltraumteleskop James Webb ergänzt jüngste Studien, die darauf hindeuten, dass es sich bei K2-18 b um einen hyazinthischen Exoplaneten handeln könnte. Diese haben das Potenzial, eine wasserstoffreiche Atmosphäre und eine mit Wasser bedeckte Oberfläche zu besitzen. Sein Inneres enthält wahrscheinlich einen großen Mantel aus Hochdruckeis, ähnlich wie bei Neptun.

Die US-amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa erklärt in einer Pressemitteilung, dass ihre Beobachtungen der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten auf die Möglichkeit einer Ozeanwelt hindeuten: "Der Überfluss an Methan und Kohlendioxid und der Mangel an Ammoniak unterstützen die Hypothese, dass es unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre in K2-18 b einen Wasserozean geben könnte."

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Spektren von K2-18 b, die mit Webbs NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) und NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) aufgenommen wurden

Zudem deuten die Entdeckungen auf den Fund von einem Molekül namens Dimethylsulfid (DMS) hin. Auf der Erde wird dieses Molekül nur von lebenden Organismen produziert. "Der Großteil des DMS in der Erdatmosphäre wird von Phytoplankton in Meeresumgebungen emittiert", heißt es in der Nasa-Pressemitteilung. Kommende Untersuchungen müssen noch zeigen, ob DMS tatsächlich in signifikanter Menge vorhanden ist.