Astronomen haben einen fernen Planeten entdeckt, der vollständig von tiefem Ozeanwasser bedeckt sein könnte – Entdeckungen, die die Suche nach bewohnbaren Bedingungen außerhalb der Erde verstärken.

Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) der NASA enthüllten Wasserdampf und chemische Signaturen von Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre des Exoplaneten, der einen Radius hat, der doppelt so groß ist wie der der Erde und etwa 70 Lichtjahre entfernt ist. Diese chemische Mischung steht im Einklang mit einer Wasserwelt, in der sich der Ozean über die gesamte Oberfläche erstreckt, und mit einer wasserstoffreichen Atmosphäre, so Forscher der Universität Cambridge, obwohl sie sich keine milde, verlockende Meereslandschaft vorstellen.

„Die Meerestemperatur kann über 100 Grad erreichen [Celsius] „Oder mehr“, sagte Professor Nico Madhusudan, der die Analyse leitete. Bei hohem Atmosphärendruck könnte ein Ozean bei dieser Temperatur immer noch flüssig sein, „aber es ist nicht klar, ob er bewohnbar ist“, fügte er hinzu.

Diese Interpretation wurde in der in der Zeitschrift veröffentlichten Forschung bevorzugt Briefe zur Astronomie und Astrophysikaber das kanadische Team erhob Einspruch und machte zusätzliche Kommentare zu diesem Thema Ein Exoplanet, bekannt als TOI-270 D. Sie entdeckten die gleichen Chemikalien wie in der Atmosphäre, sagten aber, der Planet sei zu heiß für flüssiges Wasser – vielleicht 4.000 Grad Celsius – und hätte stattdessen eine felsige Oberfläche, die mit einer unglaublich dichten Atmosphäre aus Wasserstoff und Wasserdampf bedeckt wäre.

Welche Ansicht auch immer vorherrscht, diese neuesten Beobachtungen zeigen James Webbs erstaunliche Erkenntnisse über die Natur von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Das Teleskop fängt Sternenlicht ein, das durch die Atmosphäre umlaufender Planeten gefiltert wird, um detaillierte Informationen über die vorhandenen chemischen Elemente zu liefern. Aus dieser Perspektive können sich Astronomen ein Bild von den Bedingungen auf der Planetenoberfläche und der Wahrscheinlichkeit machen, dass dort Leben überleben kann.

Der Beweis für die Existenz eines TOI-270-d-Ozeans beruht auf der Abwesenheit von Ammoniak, das laut grundlegender Chemie in einer wasserstoffreichen Atmosphäre auf natürliche Weise vorkommen sollte. Aber Ammoniak ist in Wasser sehr gut löslich, so dass es in der Atmosphäre abgereichert wäre, wenn es darunter einen Ozean gäbe. „Eine Erklärung ist, dass dies die sogenannte hessische Welt ist, in der es einen Wasserozean unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre gibt“, sagte Madhusudan.

Die Bedingungen werden sich stark von denen auf der Erde unterscheiden. TOI-270 d ist gezeitengebunden, was bedeutet, dass eine Seite ständig seinem Stern zugewandt ist und die andere in ewige Dunkelheit getaucht ist, was zu extremen Temperaturkontrasten führt.

„Der Ozean wird auf der Tagseite sehr heiß sein. Auf der Nachtseite könnten bewohnbare Bedingungen herrschen“, sagte Madhusudan. Aber es wird eine überwältigende Atmosphäre herrschen, mit einem Druck, der zehn- oder hundertmal höher ist als an der Erdoberfläche, und Dampf wird ausströmen aus dem Ozean. Das Wasser erreicht Tiefen von mehreren zehn bis Hunderten von Kilometern, mit einem eisigen Hochdruck-Meeresboden und einem felsigen Kern darunter.

Professor Björn Beneke, Universität Montreal, Er führte zusätzliche Beobachtungen des Planeten durch Er stellt die Hypothese der „hessischen Welt“ in Frage. „Aus unserer Sicht ist die Temperatur zu warm, als dass Wasser flüssig wäre“, sagte er und fügte hinzu, dass die Atmosphäre offenbar große Mengen an Wasserdampf enthält, eine zu große Menge, um die Existenz eines Ozeans anzunehmen. An der Oberfläche können die Temperaturen bis zu 4.000 Grad Celsius erreichen, schätzt Beinecke, wobei sich das Wasser in einem überkritischen Zustand befindet, in dem die Unterscheidung zwischen Flüssigkeit und Gas verschwimmt. „Es ist fast wie eine dicke, heiße Flüssigkeit“, sagte er.

Beide Teams entdeckten Schwefelkohlenstoff, der mit biologischen Prozessen auf der Erde zusammenhängt, aber auch aus anderen Quellen produziert werden kann. Es gab jedoch keine Anzeichen für ein anderes Biomolekül, Dimethylsulfid (DMS).

„Wir können nicht die Gewinnschwelle erreichen [carbon disulphide] „Für biologische Aktivität“, sagte Madhusudan. „In einer wasserstoffreichen Atmosphäre ist es relativ einfach herzustellen. Aber wenn wir das einzigartige Molekül messen können, ist es vielversprechend, dass wir in Zukunft bewohnbare Planeten vermessen können.“

Er fügte hinzu: „Wir müssen sehr vorsichtig sein, wie wir Ergebnisse im Zusammenhang mit dieser Art von Objekten kommunizieren.“ „Für die Öffentlichkeit ist es leicht, zu glauben, dass wir bereits Leben gefunden haben.“

„Die Spektren dieser Kleinplaneten mit dem James Webb-Weltraumteleskop sind wirklich aufregend, weil es sich um völlig neue Umgebungen handelt, für die es im Sonnensystem kein Äquivalent gibt“, sagte Dr. Joe Barstow, ein Astronom an der Open University, der nicht daran beteiligt war späteste Arbeit.

Barstow fügte hinzu, dass weitere Beobachtungen zur Bestimmung des Wasserdampfgehalts in der Atmosphäre dazu beitragen würden, die Möglichkeit eines Ozeans zu klären. „Es ist wirklich cool, dass zwei Teams denselben Datensatz betrachten und auf die gleiche chemische Struktur kommen können“, fügte sie hinzu.