Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)
NASA/JPL-Caltech
TRAPPIST-1 ist ein System aus sieben erdgroßen Welten, die einen ungefähr vierzig Lichtjahre entfernten ultrakalten Zwergstern umkreisen. Die IRAC-Kamera an Bord von Spitzer wurde genutzt, um zu helfen, diese sieben, den Stern umkreisenden, erdgroßen Planeten aufzuspüren, von denen sich mindestens drei in der lebensfreundlichen Zone des Sterns befinden. Der Stern, und folglich sein System an Planeten, soll ungefähr acht Milliarden Jahre alt sein, nahezu doppelt so alt als unser eigenes Sonnensystem. Für Wissenschaftler, die andernorts nach Belegen für Leben suchen, bietet das fortgeschrittene Alter Chemie und Evolution für ihr Wirken mehr Zeit als für die Erde zur Verfügung stand. Auf der anderen Seite befinden sich alle Planeten dicht an ihrem Stern (tatsächlich rotieren sie vermutlich gebunden um ihren Stern und zeigen diesem immer die gleiche Seite) und würden dementsprechend das Milliardenfache mehr an der jährlichen Menge hochenergetischer Strahlung aus den Winden des Sterns absorbiert haben, was vermutlich jede Atmosphäre, die sie besitzen, nachteilig beeinflußt.
Trotzdem könnten die drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone flüssiges Wasser besitzen, wenn sie sich mit der richtigen Zusammensetzung bildeten und /oder wenn Wasser später auf ihren Oberflächen abgelagert wurde. Der Kuiper-Gürtel in unserem Sonnensystem ist eine die Sonne umkreisende Scheibe aus Kometen und kleinen Objekten, die sich etwa von Neptun bis auf fünfzig AE von der Sonne entfernt nach außen erstreckt (eine AE ist die durchschnittliche Entfernung Erde – Sonne). Man glaubt, daß Kometen Wasser auf die junge Erde brachten und Kometen im Kuiper-Gürtel von TRAPPIST-1 – sollte es diese geben – eine Möglichkeit bilden könnten, um Wasser auf dessen sieben Planeten abzulagern. Mit den richtigen atmosphärischen Bedingungen könnten die drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone sogar flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen besitzen.
CfA-Astronom Luca Matra war Mitglied in einem Team, das mit dem Submillimeter-Teleskop ALMA das System TRAPPIST-1 untersuchte, um nach Anzeichen für einen Exo-Kuiper-Gürtel und Hinweisen über die Entstehung seiner Planeten zu suchen. Die Wissenschaftler suchten nach Strahlung, die von Staubkörnern und Kohlenmonoxidgas abgegeben wurde, fanden aber nichts. Jedoch waren die Grenzen empfindlich genug, um einige wichtige Folgerungen in Verbindung mit zurückhaltenden Abschätzungen über Alter und Entwicklung des Systems zu erzielen. Das Team folgerte, daß das System TRAPPIST-1 vermutlich mit einer planetaren Scheibe entstand, deren Radius weniger als 40 AE betrug, deren Masse bei unter etwa zwanzig Erdmassen lag und das höchstwahrscheinlich ein Großteil der Staubkörner in der Scheibe nach innen transportiert und verwendet wurden, um die sieben Planeten zu bilden. Die Wissenschaftler benutzten ihre Modellkennzahlen, um archivierte ALMA-Daten von unserem Nachbarstern Proxima Cen und dessen Exoplanetensystem zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten ebenfalls nur obere Grenzen für die Staub- und Gasemission, was darauf schließen läßt, daß dessen junge Scheibe weniger als ungefähr ein Zehntel so massereich war als diejenige Scheibe, die unser Sonnensystem bildete. Diese Resultate lassen die Frage nach einem frühen Wassertransport in diesen Systemen offen, haben aber die Wissenschaftler ermutigt, ihre Technik auf jüngere und nähere stellare Systeme anzuwenden, um ihre Entdeckungen zu vermehren und ihre Modelle zu verfeinern.
Literatur:
„Searching for a Dusty Cometary Belt around TRAPPIST-1 with ALMA“
S. Marino, M. C. Wyatt, G. M. Kennedy, M. Kama, L. Matra, A. H. M. J. Triaud, and Th. Henning
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 492, 6067, 2020
