Kepler-10c, das Geheimnis des vollständig gefrorenen Exoplaneten
Kepler-10c ist ein Exoplanet, der einen anderen Stern als unsere Sonne umkreist und seit mehr als einem Jahrzehnt bekannt ist. Heute wissen wir dank internationaler Forschung unter italienischer Leitung, dass die Welt völlig gefroren ist.
Mithilfe von Beobachtungen des TNG (Telescopio Nazionale Galileo) auf den Kanarischen Inseln, das auf die Suche nach Planeten spezialisiert ist, die andere Sterne umkreisen, konnte das Rätsel gelöst werden, das Wissenschaftler seit der Entdeckung von Kepler 10c im Jahr 2011 fasziniert: Warum ist er so massiv und doch so relativ klein?
Sie ist etwa 560 Lichtjahre von der Erde entfernt, also astronomisch gesehen sehr nah, für uns heute unerreichbar und wurde zunächst als „Mega-Erde“ klassifiziert.
Tatsächlich hat er eine 17-mal größere Masse als die Erde, aber einen nur 2,35-mal größeren Radius, ist also viel dichter als wir. Warum es zu einer so hohen Dichte kommt, fragen sich Wissenschaftler schon seit Jahren. Die jüngste Arbeit einer internationalen Gruppe von Astrophysikern unter der Leitung von Aldo Bonomo vom Nationalen Institut für Astrophysik (INAF), die in einer wichtigen Fachzeitschrift auf diesem Gebiet veröffentlicht wurde, kann uns nun helfen, den Grund dafür zu verstehen: Der Planet könnte vollständig gefroren sein.
Bisher ging man davon aus, dass die hohe Dichte von Kepler-10c auf die Tatsache zurückzuführen sei, dass es sich um einen Gesteinsplaneten wie unsere Erde handelt. Die von Italien geleitete Studie hat jedoch zu einer Neubewertung dieser Frage geführt: Es ist möglich, dass Kepler-10c eine Welt ist, die hauptsächlich aus einem großen, extrem verfestigten Wasserkern besteht, der von einer Hülle aus Gesteins- und Metallmaterialien umgeben ist.
Mit dieser Entdeckung ergeben sich jedoch, wie immer in der wissenschaftlichen Forschung, neue Probleme: Der Planet muss seit seiner Entstehung in einem eisigen Zustand verblieben sein, und das Alter des Planetensystems des Sterns Kepler-10 wird auf etwa 10 Milliarden Jahre geschätzt, also mehr als doppelt so alt wie unseres und sicherlich älter als die Erde, deren Alter wir auf 4 Milliarden Jahre schätzen.
Damit ein ganzer Planet über einen so langen Zeitraum gefroren bleibt, sind besondere und extreme Bedingungen erforderlich, wie etwa das Vorhandensein einer primitiven Atmosphäre und das Fehlen jeglicher geothermischer Aktivität: praktisch eine kleine Atmosphäre, die aufgrund der extremen Temperaturen des Universums gefriert, und keine Vulkane, Geysire oder dergleichen, die den Planeten selbst erhitzen. Es wäre also eine Wasserwelt, eine Welt, in der die Wasserkomponente vorherrschend ist.
„Die Existenz von ‚Wasserwelten‘ wurde theoretisch vorhergesagt, aber wir haben noch keine sichere Bestätigung“, sagte Aldo Bonomo vom INAF in Turin, der die Forscher vom INAF und den Universitäten Padua, Turin und Mailand leitete. „Der Beweis für die Existenz dieser Planeten sollte durch die Untersuchung ihrer Atmosphären mit dem James-Webb-Weltraumteleskop erbracht werden, da wir davon ausgehen, dass sie eine Atmosphäre haben, die besonders reich an Wasserdampf ist.“
James Webb, das leistungsstärkste existierende Weltraumteleskop der NASA, Europas und Kanadas, erzielt angesichts seiner außergewöhnlichen Leistung, die für ein erdgebundenes Teleskop unmöglich wäre, tatsächlich eine Entdeckung nach der anderen.
Bis heute sind uns über 5.000 bestätigte Exoplaneten bekannt, viele weitere warten jedoch noch auf ihre Bestätigung. Diese Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen, weisen eine außergewöhnliche Vielfalt an Eigenschaften auf: Gesteinswelten wie Kepler-452b, Gasriesen wie HD 209458b und Planeten mit extremen Atmosphären wie WASP-121b.
Kepler-10c ist ein Beispiel dafür, wie jede Entdeckung zu weiteren Fragen führt, etwa, ob er wirklich vollständig gefroren ist, wie er entstanden ist und wie er stabil geblieben ist.
Auf der Suche nach neuen Planeten, in der geheimen Hoffnung, eine neue Erde zu finden, bringt uns jeder neue Schritt vorwärts der Antwort auf die Frage näher, die sich die Menschheit schon immer gestellt hat: Sind wir allein im Universum ?
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