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Exoplanet K2-18b: Mini-Neptun mit potenziell bewohnbaren Bedingungen für flüssiges Wasser

  • Der Exoplanet K2-18b könnte flüssiges Wasser beherbergen und damit grundlegende Voraussetzungen für Leben erfüllen.
  • Letztes Jahr wurde Wasserdampf in seiner Atmosphäre nachgewiesen, doch die Oberflächenbedingungen für flüssiges Wasser blieben unklar.
  • Astronomen beobachteten zudem niedrigere als erwartete Konzentrationen von Methan und Ammoniak.

Ein Team führender Astronomen von der University of Cambridge hat analysiert, dass der mehr als doppelt erdnahe Exoplanet K2-18b potenziell bewohnbar sein könnte. Diese Erkenntnis erweitert die Suche nach Leben auf Planeten, die größer als die Erde, aber kleiner als Neptun sind – sogenannte Super-Erden oder Mini-Neptune.

Mittels präziser Messungen von Masse, Radius und Atmosphärendaten stellten die Experten fest: Unter der wasserstoffreichen Hülle könnte flüssiges Wasser unter bewohnbaren Bedingungen existieren.

K2-18b liegt 124 Lichtjahre entfernt, weist den 2,6-fachen Radius und die 8,6-fache Masse der Erde auf und umkreist seinen Stern in der habitablen Zone, wo Temperaturen flüssiges Wasser ermöglichen könnten.

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Im Vorjahr bestätigten unabhängige Teams Wasserdampf in der wasserstoffdominierten Atmosphäre dieses extrasolaren Planeten. Die Dicke der Atmosphäre und die Bedingungen darunter waren jedoch unbekannt.

Dr. Nikku Madhusudhan, Leiter der Studie am Cambridge Institute of Astronomy, erklärt: „Wasserdampf in Exoplanetenatmosphären ist kein Garant für Bewohnbarkeit. Selbst in der habitablen Zone muss die Oberfläche geeignete Bedingungen bieten.“

„Einheitliche Modelle von Innerem und Atmosphäre sind entscheidend – insbesondere für die Existenz von flüssigem Wasser unter der Atmosphäre.“

Aufgrund seiner Größe galt K2-18b lange als Mini-Neptun mit dichter Wasserstoffhülle, die extreme Drücke erzeugen könnte.

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Mini-Neptune umgeben typischerweise einen Gesteins- und Eisenkern mit Hochdruck-Wasser und einer dicken Wasserstoffschicht. Ist diese zu massiv, herrschen unbewohnbare Hitze und Druck.

Die neue Studie in The Astrophysical Journal Letters zeigt: Die Wasserstoffhülle von K2-18b ist mit maximal 6 % der Planetenmasse dünn genug. Viele Modelle deuten sogar auf nur ein Millionstel hin – vergleichbar mit der Erdatmosphäre. Atmosphärendaten bestätigen Wasserdampf und reduzierte Methan- sowie Ammoniakwerte.

Ob biologische Prozesse im Spiel sind, muss weiter erforscht werden.