Astronomen haben einen ganz neuen Planetentyp entdeckt: eine Wasserwelt mit dicker Dampfhülle. Der Wasserplanet GJ1214b umkreist 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen Roten Zwergstern. Der Planet ist gut zweieinhalb Mal so groß wie die Erde und sieben Mal so schwer. Aus diesen Daten schließen die Forscher, dass er hauptsächlich aus Wasser und nur zu einem kleinen Teil aus Gestein bestehen muss. „GJ1214b gleicht damit keinem Planeten den wir bisher kennen“, sagt Studienleiter Zachory Berta vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge.

In unserem Sonnensystem kennen Astronomen drei Klassen von Planeten: Gesteinsplaneten wie Erde, Mars oder Venus, Gasriesen wie Jupiter und Saturn und Eisriesen wie Neptun und Uranus. Um andere Sterne sind zudem noch Planeten aus glutflüssigem Gestein und extrem heißen Gasen bekannt. Doch die Supererde GJ1214b entspreche keinem dieser Typen, sagen die Forscher, die über ihre Ergebnisse im Fachmagazin „The Astrophysical Journal“ berichten.

Planet muss nach innen gewandert sein

GJ1214b umkreist seinen Roten Zwergstern in einer Entfernung von nur zwei Millionen Kilometern. Für einen Umlauf benötigt der Planet daher nur 38 Stunden. Die Temperatur auf seiner Oberfläche liegt nach Schätzungen der Astronomen bei rund 230 Grad Celsius. Nach Ansicht der Forscher muss der Wasserplanet aber einst viel weiter von seinem Stern entfernt entstanden sein, in einer Region, in der es viel Wassereis gab. Dieses Eis ballte sich zu einem Himmelskörper, der dann im Laufe der Zeit immer weiter nach innen wanderte.

Weil der Wasserplanet kaum Gestein enthält, muss er auch eine vollkommen andere innere Struktur besitzen als beispielsweise die Erde, wie die Forscher berichten. „Die hohen Temperaturen und hohen Drücke im Planeteninneren könnten exotische Materialien entstehen lassen wie heißes Eis oder superflüssiges Wasser – Substanzen, die unserer Alltagswelt vollkommen fremd sind“, sagt Berta.

Planetenpassage vor seinem Stern beobachtet

Der Planet GJ1214b wurde bereits 2009 entdeckt, aber erst jetzt von einem internationalen Forscherteam genauer untersucht. Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble beobachteten die Astronomen dabei den Transit des Planeten vor seinem Zentralstern.

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Dieser Transit verriet ihnen Größe und Masse des Planeten und damit auch seine Dichte. Während die vorwiegend aus Gestein bestehende Erde eine Dichte von 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter besitze, liege die Dichte von GJ1214b bei rund zwei Gramm pro Kubikzentimeter, berichten die Forscher. Das komme der Dichte von Wasser – ein Gramm pro Kubikzentimeter – relativ nahe.

Der Transit gab den Astronomen aber auch Aufschluss über die Zusammensetzung der Atmosphäre des Wasserplaneten: Denn das Licht des Sterns passierte dabei die Planetenatmosphäre und wurde dabei teilweise gefiltert. „Wir nutzen Hubble quasi um die Infrarotfarbe des Sonnenuntergangs auf dieser Welt zu ermitteln“, erklärt Berta. Aus der Zusammensetzung des aufgefangenen Restlichts konnten die Forscher ermitteln, dass die Atmosphäre des Planeten aus einer dichten Wasserdampfhülle bestehen muss. (The Astrophysical Journal, 2012; http://arxiv.org/abs/1111.5621)

22. Februar 2012