Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten

Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten
Basierend auf neuen Erkenntnissen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt diese Abbildung den Exoplaneten LHS 475 b. Es ist felsig und fast genau so groß wie die Erde. Der Planet umkreist seinen Stern in nur zwei Tagen, viel schneller als jeder Planet im Sonnensystem. Die Forscher werden in diesem Sommer weitere Beobachtungen mit Webb durchführen, von denen sie hoffen, dass sie definitiv schlussfolgern können, ob der Planet eine Atmosphäre hat. LHS 475 b ist relativ nah, 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans. [Bildbeschreibung: Illustration eines Planeten auf schwarzem Hintergrund. Der Planet ist groß und felsig. Etwa zwei Drittel des Planeten sind beleuchtet, während der Rest im Schatten liegt.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Das Forschungsteam wird von Kevin Stevenson und Jacob Lustig-Yaeger geleitet, beide vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland. Das Team entschied sich, dieses Ziel mit Webb zu beobachten, nachdem es die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA, die auf die Existenz des Planeten hindeuteten, sorgfältig geprüft hatte. Der Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) von Webb erfasste den Planeten einfach und deutlich mit nur zwei Transitbeobachtungen. „Es steht außer Frage, dass der Planet da ist. Die makellosen Daten von Webb bestätigen dies“, sagte Lustig-Yaeger. „Die Tatsache, dass es sich auch um einen kleinen, felsigen Planeten handelt, ist für das Observatorium beeindruckend“, fügte Stevenson hinzu.

„Diese ersten Beobachtungsergebnisse von einem erdgroßen Gesteinsplaneten öffnen die Tür zu vielen zukünftigen Möglichkeiten für die Untersuchung der Atmosphären von Gesteinsplaneten mit Webb“, stimmte Mark Clampin, Direktor der Astrophysikabteilung im NASA-Hauptquartier in Washington, zu. „Webb bringt uns einem neuen Verständnis von erdähnlichen Welten außerhalb des Sonnensystems immer näher, und die Mission steht gerade erst am Anfang.“

Wie entdecken Forscher einen fernen Planeten? Indem er die Lichtveränderungen beobachtet, während er seinen Stern umkreist. Eine Lichtkurve des Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt die Helligkeitsänderung des Sternensystems LHS 475 im Laufe der Zeit, als der Planet am 31. August 2022 den Stern passierte. LHS 475 b ist a felsiger, erdgroßer Exoplanet, der einen etwa 41 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern im Sternbild Octans umkreist. Der Planet ist seinem Stern extrem nahe und vollendet eine Umlaufbahn in zwei Erdentagen. Die Bestätigung der Anwesenheit des Planeten wurde durch Webbs Daten ermöglicht. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt die Änderung der relativen Helligkeit des Stern-Planeten-Systems über einen Zeitraum von drei Stunden. Das Spektrum zeigt, dass die Helligkeit des Systems konstant bleibt, bis der Planet beginnt, den Stern zu passieren. Sie nimmt dann ab, was darstellt, wenn sich der Planet direkt vor dem Stern befindet. Die Helligkeit nimmt wieder zu, wenn der Planet den Stern nicht mehr blockiert, und pendelt sich dann ein.]

Von allen in Betrieb befindlichen Teleskopen ist nur Webb in der Lage, die Atmosphäre von erdgroßen Exoplaneten zu charakterisieren. Das Team versuchte zu beurteilen, was sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, indem es sein Übertragungsspektrum analysierte. Obwohl die Daten zeigen, dass dies ein erdgroßer terrestrischer Planet ist, wissen sie noch nicht, ob er eine Atmosphäre hat. „Die Daten des Observatoriums sind wunderschön“, sagte Erin May, ebenfalls vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. „Das Teleskop ist so empfindlich, dass es problemlos eine Reihe von Molekülen erkennen kann, aber wir können noch keine endgültigen Rückschlüsse auf die Atmosphäre des Planeten ziehen.“

Obwohl das Team nicht feststellen kann, was vorhanden ist, können sie definitiv sagen, was nicht vorhanden ist. „Es gibt einige terrestrische Atmosphären, die wir ausschließen können“, erklärt Lustig-Yaeger. „Es kann keine dicke Methan-dominierte Atmosphäre haben, ähnlich der des Saturnmondes Titan.“

Das Team stellt auch fest, dass es zwar möglich ist, dass der Planet keine Atmosphäre hat, es aber einige atmosphärische Zusammensetzungen gibt, die nicht ausgeschlossen wurden, wie beispielsweise eine reine Kohlendioxidatmosphäre. „Im Gegensatz dazu ist eine 100-prozentige Kohlendioxidatmosphäre so viel kompakter, dass es sehr schwierig wird, sie zu entdecken“, sagte Lustig-Yaeger. Noch genauere Messungen sind erforderlich, damit das Team eine reine Kohlendioxidatmosphäre von überhaupt keiner Atmosphäre unterscheiden kann. In diesem Sommer sollen die Forscher weitere Spektren mit weiteren Beobachtungen gewinnen.

Webb enthüllte auch, dass der Planet einige hundert Grad wärmer ist als die Erde. Wenn also Wolken entdeckt werden, könnten die Forscher daraus schließen, dass der Planet eher der Venus ähnelt, die eine Kohlendioxidatmosphäre hat und ständig in dicke Wolken gehüllt ist. „Wir stehen an vorderster Front bei der Erforschung kleiner, felsiger Exoplaneten“, sagte Lustig-Yaeger. „Wir haben gerade erst begonnen, an der Oberfläche dessen zu kratzen, wie ihre Atmosphären aussehen könnten.“

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten. Forscher verwendeten den Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskops James Webb, um den Exoplaneten LHS 475 b am 31. August 2022 zu beobachten. Wie dieses Spektrum zeigt, beobachtete Webb keine nachweisbare Menge eines Elements oder Moleküls. Die Daten (weiße Punkte) stimmen mit einem strukturlosen Spektrum überein, das einen Planeten ohne Atmosphäre darstellt (gelbe Linie). Die violette Linie stellt eine reine Kohlendioxidatmosphäre dar und ist bei der derzeitigen Genauigkeit nicht von einer flachen Linie zu unterscheiden. Die grüne Linie stellt eine reine Methanatmosphäre dar, die nicht bevorzugt wird, da Methan, falls vorhanden, bei 3,3 Mikron mehr Sternenlicht blockieren würde. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt das Transmissionsspektrum des felsigen Exoplaneten LHS 475 b. Die Datenpunkte werden als weiße Kreise mit grauen Fehlerbalken in einem Diagramm der Menge des blockierten Lichts in Prozent auf der vertikalen Achse gegen die Wellenlänge des Lichts in Mikrometern auf der horizontalen Achse aufgetragen. Eine gerade grüne Linie stellt ein Best-Fit-Modell dar. Eine kurvige rote Linie repräsentiert ein Methanmodell und eine etwas weniger kurvige violette Linie repräsentiert ein Kohlendioxidmodell.]

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten.

Die Forscher bestätigten auch, dass der Planet eine Umlaufbahn in nur zwei Tagen abschließt, eine Information, die durch Webbs präzise Lichtkurve fast augenblicklich offenbart wurde. Obwohl LHS 475 b seinem Stern näher ist als jeder andere Planet im Sonnensystem, hat sein roter Zwergstern weniger als die Hälfte der Temperatur der Sonne, sodass die Forscher vermuten, dass er immer noch eine Atmosphäre tragen könnte.

Die Ergebnisse der Forscher haben die Möglichkeit eröffnet, erdgroße Planeten zu lokalisieren, die kleinere rote Zwergsterne umkreisen. „Diese felsige Planet-Bestätigung unterstreicht die Präzision der Instrumente der Mission“, sagte Stevenson. „Und es ist nur die erste von vielen Entdeckungen, die es machen wird.“ Lustig-Yaeger stimmte zu: „Mit diesem Teleskop sind felsige Exoplaneten die neue Grenze.“

LHS 475 b ist relativ nah, nur 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans.

Die Ergebnisse des Teams wurden am Mittwoch, den 11. Januar 2023, auf einer Pressekonferenz der American Astronomical Society (AAS) vorgestellt.

Weitere Informationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All gebracht wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Startdienst des Teleskops mit der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung von Ariane-5-Anpassungen für die Webb-Mission und für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA lieferte auch den Arbeitstier-Spektrographen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarotinstruments MIRI, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Partnerschaft mit JPL und der University of Arizona entworfen und gebaut wurde.

Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen NASA, ESA und der Canadian Space Agency (CSA).

Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)

Quelle: https://astrobiology.com/2023/01/webb-discovers-lhs-475-b-an-earth-sized-rocky-planet.html

TESS: Zweite erdähnliche Welt um nahen Zwergstern – Neuentdeckter Exoplanet TOI-700e könnte lebensfreundlich sein

Der neuentdeckte Exoplanet TOI-700e ist knapp so groß wie die Erde und könnte ein warmes, lebensfreundliches Klima haben. © NASA/JPL-Caltech, Robert Hurt

Erdzwillinge im Doppelpack: Astronomen haben einen zweiten potenziell lebensfreundlichen Planeten um den Roten Zwerg TOI-700 entdeckt. Der rund 100 Lichtjahre entfernte Exoplanet ist fast so groß wie die Erde und kreist am Rand der habitablen Zone seines Sterns. Dieser gehört damit zu den wenigen Sternen mit gleich mehreren habitablen Welten. Seine beiden Erdzwillinge bieten zudem beste Möglichkeiten für genauere Beobachtungen beispielsweise mit dem James-Webb-Weltraumteleskop.

Astronomen haben inzwischen tausende von extrasolaren Planeten entdeckt, darunter auch viele erdähnliche Gesteinsplaneten um nahe Sterne wie Proxima Centauri und TRAPPIST-1. Im Jahr 2020 spürte dann das NASA-Weltraumteleskop TESS einen nahezu perfekten Erdzwilling in unserer Nähe auf: Der Planet TOI-700d ist etwa erdgroß und umkreist einen rund 100 Lichtjahre entfernten Roten Zwerg mitten in der habitablen Zone. Er könnte daher anders als die beiden anderen Planeten dieses Systems ein mildes Klima und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche aufweisen.

Transit-Signal
Illustration des Planeten TOI-700e und die von TESS während seines Transits aufgezeichnete Lichtkurve.© NASA/JPL-Caltech, NASA/GSFC, Robert Hurt

Transit-Signal eines vierten Planeten

Jetzt zeigt sich: Der Erdzwilling TOI-700d ist nicht die einzige potenziell lebensfreundliche Welt um seinen Stern. Um das Planetensystem genauer zu charakterisieren hatten Emily Gilbert vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und ihre Kollegen noch einmal neuere Daten des TESS-Teleskops für TOI-700 ausgewertet. Dabei entdeckten sie in der Lichtkurve des Roten Zwergs neben den drei periodischen Abschattungen durch die schon bekannten Planeten noch ein weiteres, deutlich schwächeres Signal.

Nähere Analysen enthüllten: Es handelt sich um das Transit-Signal eines weiteren, zuvor übersehenen Planeten. Dieser TOI-700e getaufte Planet kreist zwischen dem Erdzwilling TOI-700d und seinem inneren, größeren Nachbarn TOI-700c. „Wenn der Stern nur ein wenig näher oder der Planet ein wenig größer gewesen wäre, hätten wir TOI-700e wahrscheinlich schon im ersten Jahr von TESS gefunden“, sagt Gilbert. „Aber das Signal war so schwach, dass wir noch ein weiteres Jahr der Transitbeobachtungen brauchten.“

habitable Zone
Orbits der vier Planeten um TOI-700 in Bezug zur habitablen Zone.© NASA/GSFC

Erdähnlich und potenziell habitabel

Das Spannende am neuen Fund: Der neu entdeckte Exoplanet hat 95 Prozent der Erdgröße und ist daher wahrscheinlich ein erdähnlicher Gesteinsplanet. Zudem umkreist er seinen Stern in knapp 28 Tagen einmal und liegt damit noch in der habitablen Zone dieses Roten Zwergsterns. Den Schätzungen der Astronomen zufolge erhält der Planet das 1,27-Fache der irdischen Sonneinstrahlung von seinem Stern – er ist daher etwas wärmer als die Erde.

Damit wäre aber ein gemäßigtes Klima mit flüssigem Wasser auf TOI-700e noch durchaus möglich: „Die Einstrahlung bei TOI-700e liegt zwischen der Erde und der der Venus“, berichten Gilbert und ihr Team. Das mache diesen Planeten besonders spannend. Denn bisher ist strittig, ob die Venus einst ein lebensfreundliches Klima hatte oder doch von Beginn an eine „Dampfhölle“ war. „Das TOI-700-System bietet nun eine Chance, die Venusfrage an vergleichbaren Exoplaneten zu klären“, so die Astronomen.

Spannender Kandidat für weitere Forschung

In jedem Fall umfasst das System von TOI-700 nun gleich zwei Planeten, die potenziell lebensfreundliche Bedingungen bieten und erdähnlich sind. „Damit ist dies eines von nur wenigen Systemen mit mehreren kleinen Planeten in der habitablen Zone“, sagt Gilbert. Ergänzende Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop erbrachten zudem keine Hinweise auf starke Strahlenausbrüche vom Roten Zwerg. Weil solche stellaren Flares harte Röntgenstrahlung freisetzen, gelten sie als schlechte Voraussetzung für lebensfreundliche Bedingungen.

„All dies macht das TOI-700-System zu einem spannenden Kandidaten für weitere Beobachtungen“, sagt Gilbert. Das TESS-Teleskop wird den Stern und seinen vier Planeten in diesem Jahr noch einmal eingehender ins Visier nehmen. Zudem sind auch schon weitere Beobachtungen mit erdbasierten Teleskopen geplant. (241st meeting of the American Astronomical Society, 2023; Astrophysical Journal Letters, accepted; arXiv:2301.03617)

Quelle: NASA

Quelle: https://www.scinexx.de/news/kosmos/zweite-erdaehnliche-welt-um-nahen-zwergstern/

Kritik vom Bundesrat: EU-Kommission verteidigt Chatkontrolle als Ultima Ratio

Kinder und die Schattenseiten des Internets

Die von ihr vorgeschlagene Überwachung privater verschlüsselter Nachrichten erfolge nur, wenn sie „mit bestehender Technologie“ möglich sei, so die Kommission.

Die EU-Kommission sieht sich bei ihrem heftig umstrittenen Verordnungsentwurf zur Online-Überwachung weitgehend auf einer Linie mit dem Bundesrat. Wie die Länderkammer messe man „der Meinungs-, Kommunikations- und Medienfreiheit eine fundamentale Bedeutung bei“, heißt es in einer Stellungnahme der EU-Kommission zu der Eingabe des Bundesrats. Sie teile auch die Position, „wonach zu gewährleisten ist, dass Eingriffe in diese Rechte so gering wie möglich zu halten“ seien. Alle Maßnahmen müssten „unbedingt erforderlich und verhältnismäßig“ sein.

Mit dem umkämpften Vorhaben sollen auch Anbieter durchgängig verschlüsselter Messaging- und anderer Kommunikationsdienste wie WhatsApp, Apple, Signal und Threema über behördliche Anordnungen dazu verpflichtet werden können, Fotos und Videos von Kindesmissbrauch in den Nachrichten ihrer Nutzer ausfindig zu machen. Der Bundesrat brachte gegen diese Initiative, private Kommunikation nach auffälligen Mustern und möglicherweise über das Aushebeln von Verschlüsselung zu durchsuchen, im September „schwerwiegende grundrechtliche Bedenken“ vor.

Die Kommission verweist dagegen auf „eine Reihe von Schutzmaßnahmen“. So sei eine Chatkontrolle alias „Aufdeckung“ als „Mittel letzter Wahl“ vorgesehen (Ultima Ratio). Sollte eine entsprechende Anordnung erforderlich sein, trage der Vorschlag der „Notwendigkeit Rechnung, für Ausgewogenheit zwischen allen betroffenen Grundrechten zu sorgen“. Letztlich entscheide das die zuständige Koordinierungsbehörde – unter Berücksichtigung eines entworfenen „Durchführungsplans“ des betroffenen Betreibers, der Stellungnahmen der Datenschutzbehörde und des geplanten speziellen EU-Zentrums. Dann könne eine Aufdeckungsanforderung beantragt werden. Abgewogen werden müsse, ob die Auflage zielgerichtet und eine wirksame Chatkontrolle „in dem bestimmten Dienst mit bestehender Technologie ohne unverhältnismäßige Eingriffe in die Privatsphäre der elektronischen Kommunikation möglich ist“.

„Die Aufdeckung ist unter ausschließlicher Verwendung der vom EU-Zentrum bereitgestellten Indikatoren durchzuführen“, heißt es in dem Schreiben, das die federführende Innenkommissarin Ylva Johansson sowie der für interinstitutionelle Beziehungen zuständige Kommissionsvizepräsident Maroš Šefčovič unterzeichnet haben. Damit werde gewährleistet, dass der sexuelle Missbrauch von Kindern im Internet nach dem Prinzip „Treffer/kein Treffer“ aufgedeckt werde. Die auf den Dienst angewandte Erkennungstechnologie könnte so die Nachrichten weder „verstehen“ noch „sonstige Kenntnisse oder Informationen sammeln“. Sie stelle nur fest, „dass die aufgedeckten Inhalte mit den Indikatoren übereinstimmen“.

Der Entwurf dürfte so keine „abschreckende Wirkung“ auf die Medienfreiheit haben oder die Sicherheit der Kommunikation zwischen Journalisten und Informanten und ihren Recherchetätigkeiten in irgendeiner Weise beeinträchtigen, meint die Kommission. Nationale Vorschriften wie die Option, eine Aussage zu verweigern und das Verbot der Verwendung von Beweismitteln blieben in allen Bereichen – auch im investigativen Journalismus – unberührt.

Wie der Bundesrat sei man der Auffassung, „dass Darstellungen sexuellen Kindesmissbrauchs umgehend zu entfernen sind“. Dafür bestehende Verfahren blieben unberührt. Eine generelle Löschpflicht könnte dagegen etwa „in laufende Ermittlungen eingreifen“ und sei daher nicht erstrebenswert. Die Bundesregierung hat seit Langem das Prinzip „Löschen statt Sperren“ verankert. Die Kommission drängt trotzdem parallel erneut auf Websperren, die als Zensurinstrument gelten.

Quelle: https://www.heise.de/news/Kritik-vom-Bundesrat-EU-Kommission-verteidigt-Chatkontrolle-als-Ultima-Ratio-7458725.html