Erstmals Atmosphäre auf erdähnlichem Planeten in der habitablen Zone eines fernen Sterns entdeckt

• Auf dem 48 Lichtjahre von der Erde entfernten Gesteinsplaneten LHS 1140 b wurde eine Atmosphäre nachgewiesen – der erste Fall bei einem erdähnlichen Planeten in der habitablen Zone außerhalb des Sonnensystems
• Das bislang nachgewiesene Gas ist lediglich Helium, das vermutlich in der oberen Atmosphäre vorkommt; die Möglichkeit weiterer Gase in tieferen Atmosphärenschichten bleibt jedoch bestehen
• Der Planet umkreist einen roten Stern, der deutlich kleiner und kühler ist als die Sonne, und befindet sich in der Goldilocks-Zone, in der es weder zu heiß noch zu kalt für flüssiges Wasser ist
• Von den mehr als 6.000 entdeckten Exoplaneten liegen Hunderte in der Goldilocks-Zone, doch nur einige Dutzend sind kleine Gesteinsplaneten; bei ihnen war bislang noch keine Atmosphäre bestätigt worden
• Diese Entdeckung ist kein Nachweis außerirdischen Lebens, und auch Beobachtungen von K2-18b und TRAPPIST-1 konnten die Existenz von Leben oder einer erdähnlichen Atmosphäre nicht bestätigen

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Die Atmosphäre von LHS 1140 b und Bedingungen für Bewohnbarkeit

• Das Forschungsteam um Dr. Collin Cherubim von der Harvard University hat in Science Ergebnisse veröffentlicht, wonach erstmals eine Atmosphäre auf einem Gesteinsplaneten entdeckt wurde, der die habitable Zone eines Sterns außerhalb des Sonnensystems umkreist
• LHS 1140 b ist 48 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreist einen roten Stern, der deutlich kleiner und kühler ist als die Sonne
• Das einzige bislang bestätigte Gas ist Helium, das sich wahrscheinlich in der oberen Atmosphäre befindet; Helium allein kann kein Leben stützen
  • In tieferen Atmosphärenschichten könnten andere Gase vorhanden sein, die für die Erhaltung von Leben geeigneter wären
  • Das Forschungsteam betont, dass das Ergebnis nicht die Entdeckung von Leben bedeutet
• Damit Leben existieren kann, braucht es Wasser; und damit Wasser vorhanden sein kann, muss ein Planet in einer passenden Entfernung zu seinem Stern liegen – weder zu nah noch zu weit entfernt
  • Dieser Bereich wird Goldilocks-Zone genannt
  • Hunderte Planeten wurden in der jeweiligen Goldilocks-Zone ihrer Sterne entdeckt, doch nur einige Dutzend sind klein und felsig wie die Erde
  • LHS 1140 b ist der erste Fall, in dem bei einem solchen Gesteinsplaneten eine Atmosphäre bestätigt wurde
• Dr. David Charbonneau von der Harvard University erklärte, schon die Tatsache, dass ein erdähnlicher Planet außerhalb des Sonnensystems eine Atmosphäre besitzt, sei wichtig, um der Frage „Sind wir allein?“ nachzugehen

Beobachtungsergebnisse anderer Kandidatenplaneten für Leben

• K2-18b

  • K2-18b ist ein Sub-Neptun, der möglicherweise eine wasserreiche innere Struktur besitzt; dort wurde ein Signal von Dimethylsulfid beobachtet, einem Gas, das mit ozeanischem Leben auf der Erde in Verbindung steht
  • Eine von der NASA geleitete Neuanalyse im Jahr 2025 ergab, dass das Signal zu schwach ist, um bestätigt zu werden
  • Dimethylsulfid kann auch ohne biologische Prozesse entstehen

• TRAPPIST-1

  • Sieben Gesteinsplaneten werden als Ziele bei der Suche nach Leben beobachtet
  • Beobachtungen mit dem James Webb Space Telescope schließen die Möglichkeit einer erdähnlichen Atmosphäre auf TRAPPIST-1d aus
  • Allein aus den Beobachtungsdaten zu TRAPPIST-1e lässt sich bislang noch keine klare Schlussfolgerung ziehen

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Meinungen auf Hacker News

• Ich wusste nicht, dass Rote Zwerge kühler sind, ihre habitable Zone näher am Stern liegt und instabiler ist, und dass ein Gesteinsplanet darin starke atmosphärische Erosion überstehen kann.
  LHS 1140b wurde eher als Mini-Neptun angesehen, dessen Atmosphäre durch den Stern verdampft, weniger als erdähnlicher Planet. Doch JWST-Emissionsspektroskopie während des Durchgangs hinter dem Stern schließt die Mini-Neptun-Möglichkeit aus: https://arxiv.org/abs/2406.15136
  • Da der Mutterstern als sehr inaktiv beschrieben wird, scheint die Atmosphäre dadurch erhalten zu bleiben.
• Wir sollten ein Teleskop mit solarer Gravitationslinse bauen. Bis es einsatzbereit ist, dürften sich genügend Beobachtungskandidaten angesammelt haben.
  • TOLIMAN wird gebaut, um Sterne innerhalb von 10 Parsec von der Sonne zu beobachten, insbesondere rund um Alpha Centauri, und soll etwa nächstes Jahr starten.
    https://toliman.space/
  • Auch bei der NASA läuft ein entsprechendes Projekt gut. Es ist weiterhin ein Moonshot-Projekt, hat die frühen Phasen bisher aber gut überstanden.
    https://www.nasa.gov/general/direct-multipixel-imaging-and-s...
  • Die derzeit mögliche Methode besteht nur darin, eine Teleskopsonde auf die dem Beobachtungsziel gegenüberliegende Seite der Sonne in eine Entfernung von über 500 AU zu schicken und zu hoffen, dass sie noch funktioniert, wenn sie nach etwa 80 Jahren ankommt.
    Das ist kein Gerät, das man im Voraus baut und später beliebig ausrichten kann; man muss die Kamera in die richtige Richtung bis auf etwa die dreifache Entfernung von Voyager 1 schicken, und sie kann auch nicht lange am Beobachtungsort bleiben. Während sich Sondentechnik und die Auswahl von Exoplaneten-Kandidaten schnell weiterentwickeln, ist der praktische Nutzen gering, weil Hardware und Ziel wahrscheinlich schon stark veraltet sind, bevor die Sonde auch nur die Hälfte des Weges zum Beobachtungspunkt zurückgelegt hat.
  • Ich hoffe, dass Außerirdische ein ähnlich erstaunliches Teleskop bauen, es auf die Erde richten und die Bilder teilen, damit wir die Erde in ferner Vergangenheit direkt sehen können.
  • Verträge für Kilometerklasse-Teleskope könnten all die Systeme trainieren, die für gewaltige Bauvorhaben im Orbit nötig sind: Montage vor Ort, wiederholte Startzyklen und umfangreiche Infrastruktur. Auch der Anblick am Nachthimmel während der Montage dürfte großartig sein.
• Beim Fermi-Paradoxon sollte man sich besonders auf den Faktor des kurzen Kommunikationszeitfensters konzentrieren.
  Leben auf der Erde hat sich über Milliarden Jahre entwickelt, aber die Zeit, in der wir kosmische Nachrichten senden und empfangen konnten, beträgt nur etwa 50 Jahre. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit, außerirdisches Leben zu entdecken, um das Verhältnis von 50 Jahren zu Milliarden Jahren. Wenn die andere Zivilisation ebenfalls höchstens einige Jahrhunderte kommunizieren kann und beide Entwicklungen unabhängig voneinander sind, fällt die Wahrscheinlichkeit nochmals stark. Das passt also auch dazu, dass wir kein außerirdisches Leben beobachten. Wir sind vielleicht nicht allein, aber wir könnten viel zu weit voneinander entfernt sein, und auch die Lebensdauer von Zivilisationen könnte sehr kurz sein.
• Ich habe das Gefühl, schon früher immer wieder von der Entdeckung einer Atmosphäre auf erdähnlichen Planeten gehört zu haben, daher entgeht mir wohl die feine Besonderheit dieses Ergebnisses.
• 48 Lichtjahre sind aus kosmischer Sicht praktisch Nachbarschaft.
  In den nächsten Jahrhunderten könnten wir vielleicht eine Sonde entwickeln, die dorthin gelangt; ich frage mich, welche Antriebsart derzeit am vielversprechendsten ist, um auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.
  • Du unterschätzt die Größenordnung des Universums. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 1.079.252.848 km/h, und selbst das schnellste von Menschen gebaute Raumfahrzeug, die Parker Solar Probe, erreichte mit Gravitationsunterstützung maximal 692.000 km/h.
    Selbst mit dieser Geschwindigkeit bräuchte man 1.559 Jahre für ein Lichtjahr und 74.832 Jahre für 48 Lichtjahre; anschließend wären weitere 48 Jahre nötig, um per Funk zu bestätigen, dass sie angekommen ist. Außerdem ist das kein Dauertempo, sondern eine Spitzengeschwindigkeit.
  • Die Chance, herauszufinden, wie man die Raumzeit faltet, scheint größer zu sein, als mit einem ausreichend großen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zu fliegen. Das schnellste Objekt, das wir bisher gebaut haben, erreichte etwa 0,064 % der Lichtgeschwindigkeit; mit heutiger Technik würde es also rund 750 Jahre dauern. Dazu müssten wir noch lösen, wie man die Sonde nach drei Vierteln eines Jahrtausends einschaltet und sie abbremst, damit sie in eine Planetenumlaufbahn eintritt.
    Selbst als Vampir fände man es schwer, sich für einen 750-Jahres-Plan zu begeistern.
  • Nachbarschaft bedeutet hier: sichtbar, aber niemals erreichbar. Selbst wenn heute ein Raumschiff fertig wäre, könnte die Ankunft in einer Million Jahren liegen. Echte Nachbarn sind etwa der Mond, der Mars und die Venus, wobei Mars und Venus schon großzügig gerechnet sind.
  • Selbst wenn man annimmt, dass die Sonde mit Lichtgeschwindigkeit reist, dauert die Ankunft 48 Jahre, und die Beobachtungsergebnisse brauchen weitere 48 Jahre zurück. Es müssten also mehrere Generationen von Wissenschaftlern beteiligt sein.
    Das am längsten laufende Beispiel bisher ist das Voyager-Projekt, und ich bezweifle, dass Regierungen oder Unternehmen sich in diesem Ausmaß verpflichten können. Voyager war erfolgreich, weil Menschen damals weit in die Zukunft blicken konnten; heute können wir kaum noch ein paar Jahre im Voraus planen.
  • Das ist ungefähr so wahrscheinlich, wie dass ein Mensch in ein Bakterium hineingeht, und nach den Gesetzen der Physik nahezu unmöglich.
• Planeten, auf denen siliziumbasierte Intelligenz leben kann, könnten häufiger sein als solche, auf denen kohlenstoffbasierte Intelligenz leben kann.
• Verwandter oder doppelter Beitrag: https://news.ycombinator.com/item?id=48939742 — 45 Kommentare
• Wenn der Planet genug Helium in seiner Atmosphäre festhalten kann, muss seine Fluchtgeschwindigkeit enorm hoch sein. Selbst wenn es dort Leben gibt, dürfte es schwer sein, von dort wegzukommen.
• Das nachgewiesene Gas ist Helium, das kein Leben tragen kann, und auch wenn es andere Gase geben könnte, dürfte deren Menge nicht groß sein.
• Man sollte nicht vergessen, dass auch die Venus ein erdähnlicher Planet mit Atmosphäre in der habitablen Zone eines sonnenähnlichen Sterns ist.