{"id":20264,"date":"2012-02-22T10:30:44","date_gmt":"2012-02-22T09:30:44","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/02\/22\/eine-feuchte-entdeckung-die-wasserwelt-von-gj-1214\/"},"modified":"2025-05-14T16:07:20","modified_gmt":"2025-05-14T14:07:20","slug":"eine-feuchte-entdeckung-die-wasserwelt-von-gj-1214","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/02\/22\/eine-feuchte-entdeckung-die-wasserwelt-von-gj-1214\/","title":{"rendered":"Eine feuchte Entdeckung: Die Wasserwelt von GJ 1214"},"content":{"rendered":"

Das Universum ist voll mit seltsamen Dingen. Gerade wenn es um die Suche nach extrasolaren Planeten geht, finden wir immer wieder Himmelsk\u00f6rper, die ganz anders sind, als wir es kennen. Planeten mit gewaltigen Ringen<\/a>, Planeten in Doppelsternsystemen<\/a>, Miniplaneten<\/a>,… Dort drau\u00dfen gibt es offensichtlich alles<\/i>. Jetzt man noch ein weiteres \u00e4u\u00dferst ungew\u00f6hnliches Objekte identifiziert: Einen Planeten, der gr\u00f6\u00dftenteils aus Wasser besteht.
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Ein Planet nur aus Wasser? (Bild: Junpei Satoh, CC-BY-SA 3.0)<\/a><\/small><\/em><\/div>\n

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Der Planet selbst war schon l\u00e4nger bekannt (ich hab damals dar\u00fcber geschrieben<\/a>). Er hei\u00dft GJ 1214b, umkreist einen kleinen, schwach leuchtenden roten Zwerg und ist eine sogenannte „Super-Erde“. Das bedeutet, dass er gr\u00f6\u00dfer als die Erde ist aber doch noch klein genug, um nicht als typischer Gasriese wie Jupiter durchzugehen. GJ 1214b hat den 2,7fachen Radius der Erde und die 6,5fache Masse. Kennt man Gr\u00f6\u00dfe und Masse, kann man die Dichte berechnen. Die betr\u00e4gt in diesem Fall etwa 2 Gramm pro Kubikzentimeter. Das ist wenig! Bei unserer Erde sind es immer etwa 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter. GJ 1214b muss also eine fundamental andere Zusammensetzung haben als unser Planet. Wenn seine Dichte so gering ist, dann ist es unwahrscheinlich, dass er einen massiven Eisenkern mit einer dicken Gesteinsschicht hat. Es gibt aber verschiedene M\u00f6glichkeiten, so eine niedrige durchschnittliche Dichte zu bekommen. Er k\u00f6nnte einen felsigen Kern haben, der von einer dicken H\u00fclle aus Wasserstoff und Helium umgeben ist, also so \u00e4hnlich wie bei Neptun und Uranus in unserem Sonnensystem. Oder es k\u00f6nnte ein Planet sein, der Wasser enth\u00e4lt. Viel Wasser! Wasser hat eine Dichte von einem Gramm pro Kubikzentimeter und je mehr Wasser, desto geringer die mittlere Dichte. Vielleicht ist GJ 1214b sogar einer der „Wasserplaneten“, deren Existenz man schon l\u00e4nger vermutet<\/a>.<\/p>\n

Leider waren bis jetzt die Beobachtungen nie gut genug, um wirklich herauszufinden, woraus der Planet besteht. Das hat sich jetzt ge\u00e4ndert! Zachory Berta<\/i> vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und seine Kollegen haben das Hubble-Weltraumteleskop benutzt, um mehr \u00fcber GJ 1214b heraus zu finden. Das ist n\u00e4mlich \u00e4u\u00dferst knifflig. Der Planet ist weit weg; etwa 40 Lichtjahre. Da kann man nicht mal einfach so das Teleskop ausrichten und den Planeten untersuchen. Der leuchtet viel zu schwach und wird vom Licht des Sterns \u00fcberstrahlt. Aber nat\u00fcrlich kennen die Astronomen ein paar Tricks \ud83d\ude09 GJ 1214b zeigt Transits. Das bedeutet, dass der Planet von uns aus gesehen vor seinem Stern vor\u00fcber zieht und dabei ein bisschen von seinem Licht abblockt. Das kann man beobachten und so wurde der Planet 2009 \u00fcberhaupt erst entdeckt. Es gibt aber auch bei jedem Transit eine kurze Phase, wenn der Planet gerade beginnt, sich vor den Stern zu schieben, in der das Licht des Sterns durch die Atmosph\u00e4re des Planeten<\/i> zu uns scheint. Die verschiedenen chemischen Elemente in der H\u00fclle um den Himmelsk\u00f6rper blockieren dann unterschiedliche Anteile des Lichts und wenn man so „Transmissionsspektrum“ untersucht, kann man herausfinden, woraus die Atmosph\u00e4re besteht (ich hab das hier<\/a> schon mal beschrieben). Genau das hat man bei GJ 1214b gemacht. So sieht das Spektrum aus:<\/p>\n\"i-583a4e978d2345a4d3d674cb3b9a64eb-gj1214b-thumb-500x146.png\"<\/a><\/form>\n

Bild: Berta et al (2012)<\/a><\/small><\/em><\/div>\n

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Das Bild zeigt, wieviel Licht (y-Achse) bei welchen Wellenl\u00e4ngen (x-Achse) zu uns gelangt. Die schwarzen Punkte sind die Messwerte, die bunten Linien zeigen verschiedene theoretische Modelle. Rot und gelb entsprechen einer dicken H\u00fclle aus Wasserstoff und Helium, in blau sind Planeten mit unterschiedlich gro\u00dfen Anteilen von Wasser eingezeichnet. Man sieht gut, dass – auch wenn keine perfekte \u00dcbereinstimmung da ist – die Daten doch viel besser zu den Wasserplaneten passen anstatt zu den roten bzw. gelben Kurven.<\/p>\n

Das ist auch der Schluss zu dem die Wissenschaftler kommen. Der Anteil an Wasser muss mehr als 50 Prozent betragen. Man darf sich GJ 1214b jetzt aber nicht als Wasserwelt wie aus dem gleichnamigen Science-Fiction-Film<\/a> vorstellen. Die Bedingungen dort sind v\u00f6llig anders als auf der Erde. Da der Planet seinem Stern sehr nahe ist, ist es dort recht warm. Die Temperaturen betragen 190 Grad und die dicke Atmosph\u00e4re erzeugt einen enormen Druck, der zehntausende Mal h\u00f6her ist als bei uns auf der Erde. Unter diesen Bedingungen ist auch das Wasser nicht mehr mit dem Wasser zu vergleichen, dass wir kennen. Die Wissenschaftler sprechen von exotischen Zust\u00e4nden wie „hei\u00dfem Eis“ oder „suprafl\u00fcssigem Wasser“, die man dort finden k\u00f6nnte.<\/p>\n

GJ 1214b ist also definitiv kein Ziel f\u00fcr den n\u00e4chsten Badeurlaub. Aber der Planet zeigt uns wieder einmal eindrucksvoll, wie vielf\u00e4ltig unser Universum ist!\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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