Das James-Webb-Weltraumteleskop war nie dazu gedacht, ganz neue Welten zu entdecken; Diese Aufgabe wurde dem gerade fertiggestellten Nancy Grace Roman Space Telescope überlassen. Vielmehr bestand Webbs Aufgabe immer darin, den Galaxien, Sternen und Planeten, die wir kennen, große Klarheit und Fokus zu verleihen. Jetzt geht es jedoch noch weiter: In einer neuen, in Nature Astronomy veröffentlichten Studie heißt es, sie habe „eine neue Ära in der Erforschung felsiger Exoplaneten eingeläutet und eine direkte Charakterisierung ihrer Oberflächen mittels Spektroskopie im mittleren Infrarot ermöglicht“. Mit anderen Worten, dieses eine Teleskop ermöglicht es uns, nicht nur die chemische und mineralische Zusammensetzung ferner Welten abzuleiten, sondern auch deren Gelände und Merkmale. Die Karte des Universums war noch nie so detailliert.
Der erste Planet, der einer solchen Untersuchung unterzogen wurde, wurde von einem Dichter eindeutig benannt: LHS 3844 b, nicht zu verwechseln mit dem Ort, an dem Ripley zum ersten Mal dem außerirdischen Ei begegnete. Dies ist eine von vielen sogenannten „Supererden“, die als Planeten mit einer Masse definiert sind, die zwei- bis zehnmal so groß ist wie die der tatsächlichen Erde. Wichtig ist, dass dies nichts darüber aussagt, wie bewohnbar sie sind, sondern nur ein Hinweis auf die Größe. Sie können fest (oder nicht), atmosphärisch (oder nicht) oder wasserführend (oder nicht) sein. Da es sich lediglich um unscharfe Flecken auf Bildern älterer Teleskope handelt, ist es oft schwierig, das eine oder das andere zu erkennen. Aber wie das Bild unten deutlich macht, ist Webb weit genug fortgeschritten, um diese Punkte deutlich weniger unscharf zu machen.
Es geht aber nicht nur um Fotos: Webb ist auch zu viel klarerer Spektroskopie fähig. Wie Sie sich vielleicht aus dem Chemieunterricht erinnern, ist die Spektroskopie eine Methode zur Betrachtung des gesamten Spektrums des von einem Molekül emittierten Lichts, von dem jedes einzelne charakteristische leere Flecken aufweist. Astronomen nutzen diese Methode schon lange, um die Zusammensetzung entfernter Planeten zu bestimmen.
Was Webb jetzt hinzufügt, ist ein so präziser Detaillierungsgrad, dass Wissenschaftler nicht nur Chemikalien bestimmen können, sondern auch Oberflächenstruktur. Betrachten Sie es als eine sehr wissenschaftliche, mathematische Art, die Oberfläche einer anderen Welt zu „sehen“. Auf diese Weise kann die Kraft des menschlichen Intellekts das Universum erforschen, ohne jemals einen Fuß dorthin zu setzen. Oder anders ausgedrückt: Mann, Wissenschaft ist einfach cool, Mann.
Sehen, was kein Auge sehen kann
Was genau hat Webb also „gesehen“? Mit MIRI, dem an Bord befindlichen Mittelinfrarot-Instrument, konnten die Astronomen dann zur Erfassung der Spektroskopie feststellen, dass LHS 3844 b eine dunkle, unstrukturierte Oberfläche hat, die reich an dem Mineral Olivin ist. Das ist genau wie der Erdmantel! Nun ja, als unser Planet noch in den Kinderschuhen steckte. Das würde auf eine dynamische Welt voller geologischer Aktivität hinweisen, die erst vor kurzem entstanden ist und immer noch davon träumt, was für ein Planet sie eines Tages sein wird. Ach, Jugend!
Das einzige Problem ist, dass Webb keine Anzeichen dafür sah, oder besser gesagt: „keine Beweise für CO“.2 und so2beides erwartete Produkte vulkanischer Ausgasung.“ Das würde darauf hindeuten, dass der Planet ein (im wahrsten Sinne des Wortes) verkrusteter alter Kerl ist. Dies könnte Sinn machen, wenn die Oberfläche durch Sonneneinstrahlung und Meteore abgenutzt und vom Weltraumwetter zerfressen und im Wesentlichen durch Zeit und Erfahrung zu Pulver pulverisiert wäre. Wenn Ihnen das bekannt vorkommt, fragen Sie einfach die Artemis-Astronauten, wie der Mond aussieht.
Von was für einer Supererde reden wir hier also?
Wenn man das alles zusammenfasst, sieht man hier, wie sich LHS 3844 b entwickeln wird. Es handelt sich um einen mit Olivin bedeckten Gesteinsplaneten, der wahrscheinlich mit Pulver bedeckt ist und sich in seinem fortgeschrittenen Stadium als Himmelskörper befindet. Laut Phys.org ist er etwa 30 % größer als die Erde und umrundet seinen roten Zwergstern in nur 11 Stunden. Außerdem ist er gezeitengebunden, was bedeutet, dass er jederzeit sein „Gesicht“ zu seinem Stern behält, so wie der Mond von der Erde aus immer gleich aussieht. Da es keine Atmosphäre gibt, die die Hitze verbreiten könnte, liegt die Temperatur am Tag ewig bei knackigen 1.340 Grad Fahrenheit. Es scheint keine tektonischen Platten, keine geologische Aktivität oder Wasser zu geben. Es ist eine unfruchtbare Hülle, die auf einer Seite für immer versengt ist. Es könnte in etwa wie unser Nachbar Merkur aussehen (im Bild).
Das sind ziemlich viele Informationen über etwas, das fast 50 Lichtjahre entfernt ist! Das ist die Leistung, die das James Webb-Weltraumteleskop bietet. Das Forschungsteam hat bereits einige Folgemessungen für Webb auf der Welt durchgeführt, die darauf abzielen, die zu bestimmen Winkel der Infrarotemissionen. Von dort aus lässt sich mit viel Mathematik rückentwickeln, wie das tatsächliche Gelände der Welt „aussieht“. Die Wissenschaft verblüfft.
