Forscher weisen seltene Elemente bei fernem Planeten nach

Rund 650 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreist der Planet «Kelt-9b» seinen Stern sehr eng. Durch die Hitze auf der Oberfläche des als «heisser Jupiter» bezeichneten Planeten verdampfen alle Elemente fast vollständig und finden sich in seiner Atmosphäre.

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben deren Zusammensetzung mit einem empfindlichen Spektrografen auf einem grossen Teleskop untersucht. Nachdem sie vergangenes Jahr bereits Eisen- und Titanatome feststellen konnten, berichten sie nun von Natrium, Magnesium, Chrom und den seltenen Erden Scandium und Yttrium. Ihre Ergebnisse stellen die Wissenschaftler um Jens Hoeijmakers und Kevin Heng im Fachblatt «Astronomy & Astrophysics» vor.

Die letzten drei der genannten Elemente wurden nie zuvor in der Atmosphäre eines Exoplaneten festgestellt, teilte die Uni Bern am Donnerstag mit. Seltene Erden kommen auf der Erde selten vor und werden in modernen Materialien und Geräten eingesetzt. Scandium zum Beispiel findet Verwendung in Hochleistungs-Leuchtmitteln in Stadien, magnetischen Datenspeichern und bei der Herstellung von Laserkristallen. Yttrium wird beispielsweise in speziellen Legierungen, Leuchtstofflampen und der Nuklearmedizin eingesetzt.

Atome verschiedener Elemente absorbieren jeweils einen spezifischen Teil des Lichts - so auch in der Atmosphäre von Kelt9-b. Jedes Element hat dabei einen spezifischen Fingerabruck der Wellenlängen, die es absorbiert. Diese lassen sich mithilfe eines Spektrografen feststellen. Aus dem Muster der Absorptionslinien können Forschende daher die Zusammensetzung der Atmosphäre ferner Planeten ableiten.

«Wir können aufgrund unserer Analysen nun auch abschätzen, in welcher Höhe in der Atmosphäre des Planeten die Atome das Licht absorbieren», liess sich Hoeijmakers zitieren. Zudem wisse man nun mehr über die Winde hoch in der Atmosphäre, die Atome von einer Hemisphäre zur anderen blasen. «Wir möchten mit dieser Technik noch viel mehr über die Atmosphäre dieses Exoplaneten aber auch anderer Planeten erfahren, die ähnlich hohe Temperaturen aufweisen wie KELT-9b», so der Forscher.

«Die Chancen stehen gut, dass wir mit derselben Technik dereinst sogenannte Biosignaturen, also Anzeichen für Leben, auf einem Exoplaneten finden werden», fügte Heng hinzu. «Letztendlich wollen wir mit unserer Forschung die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems sowie den Ursprung des Lebens ergründen.»