Ein Planet wie die Erde, aber ein Klima wie auf dem Mars
HD 137010 b sieht auf dem ersten Blick wie ein Zwilling der Erde aus. Doch bei genauerem Hinsehen zeigt sich: Der Planet spielt in einer anderen Klimaklasse.
Künstlerische Darstellung des Exoplaneten-Kandidaten HD 137010 b, der als „kalte Erde” bezeichnet wird, da es sich um einen möglichen Gesteinsplaneten handelt, der etwas größer als die Erde ist und einen sonnenähnlichen Stern in einer Entfernung von etwa 146 Lichtjahren umkreist.
Foto: NASA/JPL-Caltech/Keith Miller (Caltech/IPAC)
Der mögliche Gesteinsplanet umkreist seinen Stern in rund 355 Tagen. Das sind nur etwa zehn Tage weniger als ein Erdjahr. Sein Durchmesser liegt lediglich rund 6 % über dem der Erde. Entdeckt wurde er nicht durch eine neue Mission, sondern durch eine erneute Auswertung alter Daten des inzwischen stillgelegten Kepler-Weltraumteleskops der NASA. Genau darin liegt die Überraschung.
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Ein einzelner Schatten im Sternlicht
Kepler beobachtete zwischen 2009 und 2018 die Helligkeit von Hunderttausenden Sternen. Die Methode ist simpel, aber wirkungsvoll: Zieht ein Planet vor seinem Stern vorbei, sinkt die Helligkeit minimal. Wiederholt sich dieses Signal regelmäßig, gilt der Planet als entdeckt.
Bei HD 137010 passierte das nicht. Kepler registrierte nur einen einzigen Transit. Eine zehntägige Abschwächung des Sternlichts im Jahr 2017. Normalerweise zu wenig, um daraus sichere Schlüsse zu ziehen.
Das Team um Alexander Venner ließ sich davon nicht abschrecken. Die Forschenden analysierten Dauer, Tiefe und Form des Signals neu. Ihr Ergebnis: Kein anderes Szenario erklärt den Lichtabfall plausibel. Kein Doppelstern, kein Messfehler. Ein Planet ist die wahrscheinlichste Ursache.
Ein Jahr wie auf der Erde – mit einem Haken
Aus dem Transit ließ sich nicht nur die Größe ableiten, sondern auch die Umlaufbahn. HD 137010 b bewegt sich in etwa so weit von seinem Stern entfernt wie die Erde von der Sonne. Doch der Vergleich hinkt. Der Stern ist ein sogenannter K-Zwerg. Er ist rund 1.000 Grad kühler und deutlich lichtschwächer als unsere Sonne.
Die Folge: Der Planet erhält weniger als ein Drittel der Energiemenge, die die Erde erreicht. Modelle deuten darauf hin, dass die mittlere Oberflächentemperatur bei etwa −68 °C liegen könnte. Damit wäre es dort kälter als auf dem Mars.
Die Forschenden ordnen HD 137010 b daher an den äußeren Rand der sogenannten bewohnbaren Zone ein. Gemeint ist der Bereich um einen Stern, in dem unter passenden Bedingungen flüssiges Wasser möglich wäre.
Bewohnbar heißt nicht automatisch lebensfreundlich
Entscheidend ist die Atmosphäre. Eine dichte Hülle mit hohem Kohlendioxid-Anteil könnte einen starken Treibhauseffekt erzeugen. Das würde die Oberfläche deutlich erwärmen. Modelle zeigen: In diesem Fall könnte HD 137010 b durchaus gemäßigte Temperaturen erreichen.
Die Studie schätzt die Wahrscheinlichkeit, dass der Planet in der „konservativen“ bewohnbaren Zone liegt, auf rund 40 %. In der weiter gefassten, „optimistischen“ Zone liegt sie bei etwa 51 %. Gleichzeitig besteht aber auch eine etwa gleich große Chance, dass der Planet komplett außerhalb dieser Zone liegt.
Sicher ist also wenig. Und genau das macht den Fund wissenschaftlich interessant.
Ein Sonderfall unter mehr als 6000 Exoplaneten
Inzwischen sind mehr als 6000 Exoplaneten bekannt. Die meisten davon sind große Gasriesen oder sehr heiße Planeten mit engen Umlaufbahnen. Erdgroße Welten mit erdähnlichen Umlaufzeiten sind selten. Vor allem, weil sie schwer zu entdecken sind.
HD 137010 b ist hier eine Ausnahme. Mit rund 146 Lichtjahren Entfernung ist er vergleichsweise nah. Sein Stern ist hell genug für präzise Messungen. Sollte sich der Planet bestätigen lassen, wäre er ein idealer Kandidat für Atmosphärenstudien.
Dabei könnten Forschende gezielt nach Gasen wie Sauerstoff oder Methan suchen. Diese Stoffe gelten als mögliche Hinweise auf biologische Prozesse. Noch ist das Zukunftsmusik, aber erstmals greifbar.
Bestätigung dringend gesucht
Der Haken bleibt der einzelne Transit. Um aus einem Kandidaten einen bestätigten Planeten zu machen, braucht es weitere Durchgänge. Doch bei einer Umlaufzeit von fast einem Jahr sind diese selten.
Hoffnung machen Beobachtungen mit dem TESS der NASA oder mit CHEOPS der ESA. Beide Teleskope suchen gezielt nach Planetentransits. Gelingt das nicht, könnten erst künftige Missionen Klarheit bringen.
Bis dahin bleibt HD 137010 b ein Grenzfall. Ein Planet, der der Erde erstaunlich ähnelt. Und der zugleich zeigt, wie schmal der Grat zwischen erdähnlich und eisig ist.
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