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/

Astrobiologie: 2023 – Hoffen/Warten auf den großen Wums/Wow-Effekt des James Webb-Teleskop

Langsam endet das Raumfahrt Jahr 2022, das größte Highlight natürlich der start des James Webb Teleskop, seiner Inbetriebnahme und die erste Daten. Ich hoffe auf interessante und spannende Beobachtungen und Entdeckungen im Jahr 2023. Und vielleicht auch einen Durchbruch in der Astrobiologie – 2023.

Spektrum der Atmosphäre von WASP-39b, aufgenommen vom Nahinfrarotspektrometer NIRSpec des James-Webb-Teleskops.© NASA/ESA/CSA, J. Olmsted (STScI)

„Solche Daten sind ein Wendepunkt“
„Daten wie diese sind ein Wendepunkt“, sagt Natalia Batalha von der University of California in Santa Cruz. Denn solche Daten liefern ganz neue Einblicke in die Chemie, Physik und Entwicklung extrasolarer Welten – und könnten eines Tages sogar zur Entdeckung von außerirdischem Leben führen. Gleichzeitig unterstreichen die Ergebnisse, dass das James-Webb-Teleskop die hohen Erwartungen bisher mehr als erfüllt. „Diese frühen Beobachtungen sind ein Vorgeschmack auf all die weiteren erstaunlichen wissenschaftlichen Ergebnisse, die mit dem JWST zu erwarten sind“, kommentiert Laura Kreidberg, Direktorin des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg. 

Bei über 5000 Exoplaneten muss es einfach irgendwo Wasser geben, Ozeane wie wir sie kennen und doch auch leben (Bakterien und Pilzsporen) Und dann haben wir ja noch Interessante bzw. heiße Kandidaten für Leben, Eismonde wie Enceladus oder Europa.

Wie toll wäre es wenn es mal nicht heißen würde:

-Enceladus „könnte/vielleicht“ alle Bausteine für leben haben.

-Enceladus und Europa „könnten/vielleicht“ leben Beherbergen.

-Europa „könnte/vielleicht“ einen Ozean haben

-Exoplaneten „könnten/vielleicht“ Wasser und primitives leben beherbergen.

Ich hoffe dass das James Webb Teleskop 2023, dieses „könnte/vielleicht“ in ein Eismonde und Exoplaneten „haben“ einen Ozean oder „haben“ alle Bausteine für leben, rückt. Denn die Studien wie interessant sie auch über Exoplanent und Eismonde sind, immer schwingt ein aber.. und könnte/vielleicht mit, es fehlt dieses Wow! der den Satus quo verschiebt.

Leben findet das James James Webb Teleskop auf Eismonde und Exoplaneten wahrscheinlich nicht direkt aber das muss es auch nicht. Es wäre schon ein Durchbruch in der Astrobiologie wenn das James Webb-Teleskop es schafft den Status quo von „könnte/vielleicht“ näher in Richtung Eismonde und Exoplaneten aber „haben“, zu schieben. Nicht nur um Ziele für die nächste Generation von noch leistungsfähigeren Teleskopen ausmacht.

Sondern auch die Diskussion unter Wissenschaftlern verändert. Außer dem können diese dann auch ganz anders argumentieren bei Finanzierungen von Sonden deren Länder sich dann zum beispiel durch das Eis von Enceladus oder Europa bohren um den darunter liegenden Ozean zu erforschen. Ein „haben“ ist schon ein ganz anderer Schnack als ein „könnte/vielleicht“ wenn man solche Gelder beantragen möchte bzw. Wissenschaftler ihre Vorschläge bei den Weltraumorganisationen einreichen.

2023 – Hoffen/Warten auf den großen Wums/Wow-Effekt in der Astrobiologie der Bücher umschreibt.

Christian Dauck

Webb und Keck Telescope schließen sich zusammen, um Wolken auf dem Saturnmond Titan zu verfolgen

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Beitrag hebt Daten von Webb Science in Progress hervor, die noch nicht den Peer-Review-Prozess durchlaufen haben.

Am Samstagmorgen, dem 5. November, wachte ein internationales Team von Planetenwissenschaftlern mit großer Freude über die ersten Webb-Bilder von Titan, dem größten Saturnmond, auf. Hier beschreiben Principal Investigator Conor Nixon und andere Mitglieder des Teams des Guaranteed Time Observation (GTO) -Programms 1251 , die Webb zur Untersuchung der Atmosphäre und des Klimas von Titan verwenden, ihre ersten Reaktionen auf das Sehen der Daten.

Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre, und es ist auch der einzige Planetenkörper außer der Erde, der derzeit Flüsse, Seen und Meere hat. Im Gegensatz zur Erde besteht die Flüssigkeit auf der Oberfläche von Titan jedoch aus Kohlenwasserstoffen, einschließlich Methan und Ethan, nicht aus Wasser. Seine Atmosphäre ist mit dichtem Dunst gefüllt, der sichtbares Licht verdeckt, das von der Oberfläche reflektiert wird.

Wir hatten jahrelang darauf gewartet, Webbs Infrarot-Sichtgerät zu verwenden, um Titans Atmosphäre zu untersuchen, einschließlich seiner faszinierenden Wettermuster und seiner gasförmigen Zusammensetzung, und auch durch den Dunst zu sehen, um Albedo-Merkmale (helle und dunkle Flecken) auf der Oberfläche zu untersuchen. Die Atmosphäre von Titan ist unglaublich interessant, nicht nur wegen ihrer Methanwolken und Stürme, sondern auch wegen dessen, was sie uns über die Vergangenheit und Zukunft von Titan sagen kann – einschließlich der Frage, ob sie schon immer eine Atmosphäre hatte. Wir waren absolut begeistert von den ersten Ergebnissen.

Teammitglied Sebastien Rodriguez von der Universite Paris Cité war der erste, der die neuen Bilder sah, und alarmierte den Rest von uns per E-Mail:  Was für ein Aufwachen heute Morgen (Pariser Zeit)! Viele Benachrichtigungen in meiner Mailbox! Ich ging direkt zu meinem Computer und begann sofort, die Daten herunterzuladen. Auf den ersten Blick einfach außergewöhnlich! Ich glaube, wir sehen eine Wolke!“ Webb Solar System GTO-Projektleiterin Heidi Hammel von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) hatte eine ähnliche Reaktion: „Fantastisch! Ich liebe es, die Wolke und die offensichtlichen Albedo-Markierungen zu sehen. Freue mich also auf die Spektren! Herzlichen Glückwunsch, alle!!! Vielen Dank!“

So begann ein Tag hektischer Aktivität. Durch den Vergleich verschiedener Bilder, die von Webbs Nahinfrarotkamera (NIRCam) aufgenommen wurden, bestätigten wir bald, dass ein heller Fleck, der auf der Nordhalbkugel von Titan sichtbar war, tatsächlich eine große Wolke war. Kurz darauf bemerkten wir eine zweite Wolke. Das Erkennen von Wolken ist aufregend, weil es lang gehegte Vorhersagen von Computermodellen über das Klima auf Titan bestätigt, dass sich während des Spätsommers, wenn die Oberfläche von der Sonne erwärmt wird, leicht Wolken auf der mittleren Nordhalbkugel bilden würden.

Bilder des Saturnmondes Titan nebeneinander, aufgenommen von Webbs Nahinfrarotkamera am 4. November 2022. Das linke Bild mit der Bezeichnung „untere Atmosphäre und Wolken“ zeigt verschiedene Rotschattierungen, von fast schwarz bis fast weiß.  Drei helle Flecken sind gekennzeichnet.  Der Punkt am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein fast weißer, sichelförmiger Fleck entlang der Unterseite von etwa 5 bis 7 Uhr ist mit „Atmospheric Haze“ gekennzeichnet.  Das rechte Bild mit der Bezeichnung „Atmosphäre und Oberfläche“ ist in Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Die Wolken A und B sind helle Flecken an denselben Orten wie im linken Bild.  Wolke A um 11 Uhr ist ziemlich klein und subtil.  Wolke B bei 1 Uhr ist heller und erscheint größer als im linken Bild.  Drei Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Dunkler Fleck in der Nähe von Wolke A mit der Aufschrift „Kraken Mare.  „Dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten mit der Aufschrift „Belet“.  Heller Fleck direkt am Rand bei etwa 4 Uhr mit der Aufschrift „Adiri“.
Bilder des Saturnmondes Titan, aufgenommen vom NIRCam-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops am 4. November 2022. Links: Bild mit F212N, einem 2,12-Mikron-Filter, der für die untere Atmosphäre von Titan empfindlich ist. Die hellen Flecken sind markante Wolken auf der Nordhalbkugel. Rechts: Zusammengesetztes Farbbild mit einer Kombination von NIRCam-Filtern: Blau=F140M (1,40 Mikron), Grün=F150W (1,50 Mikron), Rot=F200W (1,99 Mikron), Helligkeit=F210M (2,09 Mikron). Mehrere markante Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Kraken Mare gilt als Methanmeer; Belet besteht aus dunklen Sanddünen; Adiri ist ein helles Albedo-Merkmal. Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Dann erkannten wir, dass es wichtig war, herauszufinden, ob sich die Wolken bewegten oder ihre Form änderten, was Informationen über die Luftströmung in Titans Atmosphäre liefern könnte. Also wandten wir uns schnell an Kollegen, um an diesem Abend Folgebeobachtungen mit dem Keck-Observatorium in Hawaii anzufordern. Unser Webb-Titan-Teamleiter Conor Nixon vom Goddard Space Flight Center der NASA schrieb an Imke de Pater von der University of California, Berkeley, und an Katherine de Kleerbei Caltech, die über umfangreiche Erfahrung mit Keck verfügen: „Wir haben gerade unsere ersten Bilder von Titan von Webb erhalten, die letzte Nacht aufgenommen wurden. Sehr aufregend! Wir glauben, dass es eine große Wolke über der nördlichen Polarregion in der Nähe von Kraken Mare gibt. Wir haben uns über eine schnelle Reaktion auf eine Folgebeobachtung auf Keck gewundert, um eine Entwicklung in der Cloud zu sehen?“

Nach Verhandlungen mit den Keck-Mitarbeitern und Beobachtern, die bereits für den Abend mit dem Teleskop eingeplant waren, stellten Imke und Katherine schnell eine Reihe von Beobachtungen in die Warteschlange. Das Ziel war, Titan von seiner Stratosphäre bis zur Oberfläche zu untersuchen, um zu versuchen, die Wolken einzufangen, die wir mit Webb gesehen haben. Die Beobachtungen waren ein Erfolg! Imke de Pater kommentierte: „Wir waren besorgt, dass die Wolken verschwunden sein würden, als wir uns zwei Tage später mit Keck den Titan ansahen, aber zu unserer Freude gab es Wolken an denselben Positionen, die aussahen, als hätten sie ihre Form verändert.“

Nebeneinander liegende Bilder der Atmosphäre und der Oberfläche des Saturnmondes Titan, aufgenommen von Webb (links) und Keck (rechts).  Beide Bilder sind in verschiedenen Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Links: Webb NIRCam-Bild, aufgenommen am 4. November 2022. Drei Merkmale sind gekennzeichnet: Ein heller Fleck am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten ist mit „Belet“ gekennzeichnet.  Rechts: Keck NIRC-2-Bild, aufgenommen am 6. November 2022. Dieselben drei Merkmale sind gekennzeichnet.  Sie befinden sich relativ zueinander in denselben Positionen, scheinen sich jedoch leicht nach rechts verschoben oder gedreht zu haben.  Wolke A erscheint etwas größer als auf dem Webb-Bild vom 4. November.  Wolke B erscheint etwas kleiner.  Belet, ein dunkles Merkmal, befindet sich jetzt näher am östlichen Rand der sichtbaren Hemisphäre.
Entwicklung der Wolken auf Titan über 30 Stunden zwischen dem 4. und 6. November 2022, gesehen von Webb NIRCam (links) und Keck NIRC-2 (rechts). Titans hintere Hemisphäre, die hier zu sehen ist, dreht sich von links (Morgendämmerung) nach rechts (Abend), von der Erde und der Sonne aus gesehen. Wolke A scheint sich ins Sichtfeld zu drehen, während Wolke B sich entweder aufzulösen scheint oder sich hinter Titans Glied bewegt (in Richtung der von uns abgewandten Hemisphäre). Wolken sind auf Titan oder der Erde nicht langlebig, daher sind die am 4. November gesehenen möglicherweise nicht die gleichen wie die am 6. November. Das NIRCam-Bild verwendete die folgenden Filter: Blau = F140M (1,40 Mikrometer), Grün = F150W (1,50 Mikrometer), Rot=F200W (1,99 Mikrometer), Helligkeit=F210M (2,09 Mikrometer). Das verwendete Keck-NIRC-2-Bild: Rot = He1b (2,06 Mikrometer), Grün = Kp (2,12 Mikrometer), Blau = H2 1-0 (2,13 Mikrometer).Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, WM Keck Observatory, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Nachdem wir die Keck-Daten erhalten hatten, wandten wir uns an atmosphärische Modellierungsexperten, um bei der Interpretation zu helfen. Einer dieser Experten, Juan Lora von der Yale University, bemerkte: „In der Tat aufregend! Ich bin froh, dass wir das sehen, da wir für diese Saison ein gutes Stück Wolkenaktivität vorhergesagt haben! Wir können nicht sicher sein, dass die Wolken am 4. und 6. November die gleichen Wolken sind, aber sie sind eine Bestätigung für saisonale Wettermuster.“

Das Team sammelte auch Spektren mit dem Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) von Webb, der uns Zugang zu vielen Wellenlängen verschafft, die für bodengestützte Teleskope wie Keck durch die Erdatmosphäre blockiert sind. Diese Daten, die wir noch analysieren, werden es uns ermöglichen, die Zusammensetzung der unteren Atmosphäre und der Oberfläche von Titan auf eine Weise zu untersuchen, die selbst die Raumsonde Cassini nicht konnte, und mehr darüber zu erfahren, was das helle Merkmal verursacht, das über dem Südpol zu sehen ist.

Wir erwarten weitere Titan-Daten von NIRCam und NIRSpec sowie unsere ersten Daten von Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) im Mai oder Juni 2023. Die MIRI-Daten werden einen noch größeren Teil des Spektrums von Titan offenbaren, einschließlich einiger Wellenlängen, die wir haben noch nie vorher gesehen. Dies wird uns Informationen über die komplexen Gase in Titans Atmosphäre sowie entscheidende Hinweise geben, um zu entschlüsseln, warum Titan der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre ist.

Maël Es-Sayeh , Doktorand an der Universite Paris Cité, freut sich besonders auf diese Beobachtungen: „Ich werde die Daten von Webb in meiner Doktorarbeit verwenden, daher ist es sehr aufregend, nach jahrelangen Simulationen endlich die echten Daten zu erhalten . Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was nächstes Jahr in Teil zwei kommt!“

Über die Autoren

    • Conor Nixon ist ein Planetenwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, und dient als leitender Forscher des Webb Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1251 .
    • Co-Ermittlerin Heidi Hammel ist Planetenforscherin. Sie ist Vizepräsidentin für Wissenschaft bei AURA und leitet die JWST Solar System Science Group.
    • Co-Forscher Sébastien Rodriguez ist Planetenwissenschaftler am Institut de Physique du Globe de Paris an der Universite Paris Cité in Frankreich.
    • Imke de Pater ist emeritierte Professorin für Astronomie an der University of California, Berkeley, und leitet das Keck Titan Observing Team.
    • Katherine de Kleer ist Assistenzprofessorin für Planetenwissenschaften und Astronomie am Caltech in Pasadena, Kalifornien, und Mitglied des Keck Titan Observing Teams.
    • Juan Lora ist Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Yale University in New Haven, Connecticut.
    • Maël Es-Sayeh ist Doktorand der Planetenwissenschaften am Institut de Physique du Globe de Paris der Universite Paris Cité in Frankreich. 

– Margaret W. Carruthers, Büro für Öffentlichkeitsarbeit, Space Telescope Science Institute

Quelle: https://blogs.nasa.gov/webb/2022/12/01/webb-keck-telescopes-team-up-to-track-clouds-on-saturns-moon-titan/?utm_source=TWITTER&utm_medium=NASAWebb&utm_campaign=NASASocial&linkId=191975399


Cool! Freue mich schon auf Daten vom Saturnmond Enceladus. Ob wir da wohl auch Daten vom „Webb Science in Progress“ bekommen?! Würde mir sehr gefallen. Das James Webb Teleskop ist klasse.

Dear Christian,

The observations are now being planned to take place in October, November and in December. Several orbital restrictions and observatory operational and scheduling restrictions will define on which specific dates the different observing blocks will take place.

At this stage, the MRS observations are not being planned, and will take place once the issues with the instrument are resolved.

Best,
Geronimo


—————————————————
Dr. Geronimo Villanueva (he/him)
Planetary Systems Laboratory
NASA – Goddard Space Flight Center

Grazer Weltrauminstitut: Meilenstein bei der Suche nach außerirdischem Leben

Es wäre womöglich die größte wissenschaftliche Entdeckung der Geschichte, und wenn es nach der ehemaligen Wissenschaftschefin der Nasa, Ellen Stofan, geht, könnte es bereits in wenigen Jahren so weit sein. Sie prognostizierte bei einer Podiumsdiskussion 2015, dass es bereits 2025 starke Hinweise auf Leben im All geben sollte, mit definitiven Beweisen in den folgenden Dekaden.

Es handelte sich um eine kühne Prognose, die eine mehrjährige Verzögerung des James-Webb-Teleskops noch nicht einkalkuliert hatte. Die Verspätung kann getrost zu ihrer Prognose hinzuaddiert werden, denn auch wenn Webb nicht die einzige Möglichkeit ist, Leben im All zu entdecken, kommt ihm doch eine Schlüsselrolle zu. Mit dem neuen Teleskop, das im Infrarotbereich arbeitet, lassen sich die Atmosphären fremder Planeten in nie dagewesener Qualität analysieren.

Das Spektrum des Planeten Wasp-39b. Der „Peak“ des Schwefeldioxids ist gut erkennbar. Wer genau hinsah, konnte ihn schon in der ersten Veröffentlichung zur Entdeckung von CO2 in der Atmosphäre des Planeten entdecken.

In der ersten Phase der Veröffentlichungen spektakulärer, bunter Himmelsphänomene gingen die sonderbaren, gezackten Kurven der Exoplanetenanalysen Webbs beinah unter. Doch sie demonstrierten bereits die erhoffte Fähigkeit des Teleskops, detaillierte Untersuchungen von fernen Planeten durchzuführen.

Doch nachdem bereits im August beim 700 Lichtjahre entfernten Planeten Wasp-39b, der als eine Art Modellsystem für die Forschungen mit Webb fungiert, erstmals Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten festgestellt wurde, entdeckten die Forschenden nun neben Natrium, Kalium, Wasser, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid auch einen seltsamen Ausschlag der Kurve, der die Existenz von Schwefeldioxid belegt, wie eine internationale Forschungskooperation unter Mitwirkung von Patricio Cubillos, Ludmila Carone und Katy Chubbzur vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz nun in Fachjournalen erschienenen Studien darlegte.

Webb ist für diese Forschung deshalb so effektiv, weil es eine große Bandbreite an Wellenlängen im Infraroten bis hin zum sichtbaren Spektrum abdeckt. „Das ist ein Novum und ein großer Schritt vorwärts in der Geschichte der Exoplanetenforschung. Denn so eine große Abdeckung in hoher Auflösung erlaubt es uns, die Chemie von Exoplaneten-Atmosphären in ihrer Gesamtheit zu erfassen“, sagt Carone. Deshalb gelang auch die Auflösung des überraschenden „Peaks“ in der Kurve neben dem bereits bekannten Signal für CO2. „Man sah auf einmal ein Molekül mehr als erwartet“, zeigt sich auch IWF-Direktorin Christiane Helling begeistert.

Woher stammt das Schwefeldioxid?

Das stellte aber erstmal ein Rätsel dar. Schwefeldioxid wäre in einer Atmosphäre wie jener der Venus zu erwarten, die von Kohlendioxid dominiert wird. In einer Atmosphäre mit viel Wasserstoff und Helium sollte sich Schwefeldioxid gar nicht bilden.

Genau nach solchen widersprüchlichen Signalen sucht die Forschung. Kann die Existenz einer Chemikalie in der Atmosphäre nicht durch normale physikalische Prozesse erklärt werden, müssen andere Erklärungen in Betracht gezogen werden, etwa die Existenz von Leben. Fallen alle andern Erklärungen weg, muss die übriggebliebene, wie unwahrscheinlich sie auch wirken mag, die Wahrheit sein, um es in den Worten von Sherlock Holmes zu sagen.

Die Erde ist ein solcher Fall: Die großen Mengen von molekularem Sauerstoff, etwa 21 Prozent, sind durch planetare Prozesse nicht erklärbar. Sauerstoff ist hoch reaktiv und würde schnell durch Oxidation aus der Atmosphäre gebunden.

Ein mehrstufiger Prozess wandelt in dem Exoplaneten Wasp-39b Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid um.

Wasp-39 b ist allerdings kein typischer Kandidat für außerirdisches Leben. Es handelt sich um einen Gasriesen mit Ähnlichkeiten zu Saturn, der äußerst nah an seinem Stern vorbeizieht, und zwar näher als Merkur an unserer Sonne. Das geht mit hohen Temperaturen von mehreren hundert Grad einher. Wasp-39b ist also weit außerhalb der sogenannten habitablen Zone, in der mit flüssigem Wasser zu rechnen ist, das als Voraussetzung für Leben in der uns bekannten Form gilt.

Erklärung gefunden

Tatsächlich konnten Forschende vom Institut für Weltraumforschung eine andere Erklärung finden, die sie nun zur Publikation einreichten und als Preprint veröffentlichten. Demnach könnte Wasser eine Rolle bei der Bildung des Schwefeldioxids gespielt haben, das unter Einfluss des Sternenlichts Schwefelwasserstoff in Schwefeldioxid verwandelte. Für diese Analyse bedurfte es detaillierter Atmosphärenmodelle, die zum Teil von Patricio Cubillos und Ludmila Carone vom IWF beigesteuert wurden.

Die Entdeckung von Leben auf einem fremden Planeten wurde also vorerst abgesagt. Sie übt als mögliche Jahrhundertentdeckung auf die breite Öffentlichkeit eine besondere Faszination aus, doch für die Forschenden ist dieser unsichere Hauptgewinn beileibe nicht das einzige Ziel. Nachdem der Prozess um die Entstehung des Schwefeldioxids geklärt ist, interessieren sie sich besonders für den Ursprung der Ausgangssubstanz, des Schwefelwasserstoffs.

„Wir haben es hier mit Zeitzeugen aus der fernen Vergangenheit zu tun, welche es jetzt weiter zu untersuchen gilt. Das IWF wird auf jeden Fall auch bei dieser Reise in die Vergangenheit entscheidend mitwirken“, betont die IWF-Direktorin.

Angesichts der Demonstration der Fähigkeiten von Webb, Einblicke in komplexe chemische Vorgänge in den Atmosphären fremder Planeten zu liefern, darf man jedenfalls auf die nächsten Ergebnisse Webbs zu Exoplaneten gespannt sein. Spätestens wenn, wie im Fall der Entdeckung von Gravitationswellen oder des ersten Bildes eines Schwarzen Lochs, die Präsentation „neuer, aktueller Entwicklungen“ im Forschungsgebiet angekündigt wird, lohnt es sich, die Uhrzeit für die Präsentation in den Kalender einzutragen und ausreichende Mengen an Popcorn einzukaufen. Es könnte sich um die größte Entdeckung der Menschheit handeln. (Reinhard Kleindl, 26.11.2022)

Quelle: https://www.derstandard.de/story/2000141174652/grazer-weltrauminstitut-meilenstein-bei-der-suche-nach-ausserirdischem-leben

Astrobiologie: Email an Wissenschaftler in den USA: Anfrage zu Enceladus und Trappist 1e Beobachtung mit James Webb

Saturnmond Enceladus

Hab diese Woche Wissenschaflter in den USA per Email gefragt, wann den Enceladus und Trappist 1e mit dem JWST Beobachtet werden und wie sich ein schwer zu bewegenes Filterrad auf die beobachtung auswirkt.

Ich freue mich sehr über die Antworten, vor allem weil es mir nur mit dem Google-Übersetzer möglich ist und ich überhaupt nicht wusste wie ich dadurch auf der anderen Seite der Erde sprachlich rüber komme wenn eine Maschine dazwischen ist.

Toll von Menschen zu hören bei dem die Vorfreude ja enorm sein muss und sich auch für Astrobiologie interessieren. Toll das Sie sich Zeit genommen haben. Ist ja anders als für Deutsche Wissenschaftler, für uns interessierte Privatpersonen als nicht Wissenschaftler in Astrobiologie und Raumfahrt, kein Tagegeschäft. Vor allem wen man dazu kein Englisch sprechen und schreiben kann.

Mond Titan, Eismonde, Exoplaneten, Perseverance auf dem Mars, die frage ist doch gar nicht mehr ob wir leben finden können sondern wo zu erst. So viele vielversprechende Kandidaten unter den Eismonden und Exoplaneten und darüber hinaus

Ganz vielen lieben dank aus Deutschland an Geronimo Villanueva und Nikole. K Lewis in die USA


Meine Nachricht mit Hilfe des Googel-Übersetzer:

Dear Sir Geronimo Villanueva, 

I am Asperger’s autistic and interested in Astrobiology.

Can you tell when the observation of the icy moons Enceladus and Europa will start and end?

Can you name an approximate time window for the observations?

-Enceladus

-Europa

The Webb team has paused observations using the medium-resolution spectroscopy mode after detecting „increased friction.“

Does that delay the planned observations?

My anticipation for the JWST observation of the icy moons Enceladus and Europa is very high.

Kind regards

Christian


Antworten:

Trapist 1e:

Dear Christian – Nice to meet you. The TRAPPIST-1e observations are currently tentatively scheduled in June and October of 2023. This may change, but I’ll note that you can see when any JWST program is scheduled using the program information tool:
 
https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1331
 
And click on the “Visit Status Information” link.
 
Our planned TRAPPIST-1e observations do not use the MIRI instrument (they will use the NIRSpec instrument), so the issue detailed here:
 
https://blogs.nasa.gov/webb/2022/09/20/mid-infrared-instrument-operations-update/
 
does not affect our observations.

K. Lewis

Enceladus:

Dear Christian,

The observations are now being planned to take place in October, November and in December. Several orbital restrictions and observatory operational and scheduling restrictions will define on which specific dates the different observing blocks will take place.

At this stage, the MRS observations are not being planned, and will take place once the issues with the instrument are resolved.

Best,
Geronimo


„Fast alle Bausteine für Leben“: Phosphor auf Saturnmond Enceladus gefunden

„Fast alle Bausteine für Leben“: Phosphor auf Saturnmond Enceladus gefunden

n dem Ozean unter der Oberfläche des Saturnmonds Enceladus gibt es mit Phosphor offenbar eine weitere wesentliche Zutat für Leben, so wie wir es kennen. Das hat eine Forschungsgruppe anhand von Daten der Saturnsonde Cassini und verbesserte Modelle herausgefunden. Dabei habe man herausgefunden, dass der dort austretende Dampf „fast alle Grundvoraussetzungen für Leben enthält“, ordnet Christopher Glein vom Southwest Research Institute die Entdeckung ein.

Zwar sei das Element selbst nicht in dem Dampf nachgewiesen worden, aber man habe Hinweise darauf gefunden, dass es in dem Ozean unter der Oberfläche reichlich vorkommt. Die zugrundeliegende Geochemie mache gelösten Phosphor unausweichlich und das Element müsste demnach dort sogar reichlicher vorkommen als in modernen Meerwasser auf der Erde: „Wir können jetzt noch zuversichtlicher sein, dass der Ozean auf Enceladus lebenswert ist“, meint Glein. Jetzt müssen wir dorthin zurückkehren, um herauszufinden, ob er auch tatsächlich bewohnt wird.

Bislang hätten Analysen nahegelegt, dass Phosphor auf Enceladus rar ist, was die Aussicht auf Leben dort trüben würde, erklärt das Forschungsteam noch. In der Form von Phosphaten sei das Element für alles Leben auf der Erde unerlässlich. Benötigt wird es für die Bildung von DNA und RNA, für energietragende Moleküle, Zellmembranen, sowie Knochen und Zähne. Die Suche nach dem Element passe zu dem neuen Fokus bei der Suche nach lebenswerten Bedingungen auf anderen Himmelskörpern. Dabei konzentriere man sich inzwischen auf den Nachweis solcher Grundbausteine.

Dass es überhaupt solche Ozeane unter den Oberflächen gleich mehrerer Himmelskörper im Sonnensystem gibt, ist eine der wichtigsten Erkenntnisse der Planetenforschung der vergangenen Jahrzehnte. Neben Enceladus gibt es auch Hinweise auf derartige Reservoire auf dem Jupitermond Europa und dem Saturnmond Titan und sogar dem Zwergplaneten Pluto. Ob sich in einem davon wirklich Leben entwickelt hat, gehört zu den spannendsten Fragen der aktuellen Forschung. Herausfinden lässt sich das aber wohl nur vor Ort. Der Fund von Phosphor wird jetzt im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America erläutert.

Quelle: https://www.heise.de/news/Fast-alle-Bausteine-fuer-Leben-Phosphor-auf-Saturnmond-Encleadus-gefunden-7272592.html


Planet Trappist-1e ist ein erdähnlicher Planet (Stand Wissenschaft heute)

Trappist 1e: Künstlerische Darstellung. Wasser in flüssiger Form auf Trappist-1e Mindestens fünf der leichteren Trappisten-1-Planeten haben auf ihrer Oberfläche Wasser – sei es in flüssiger Form, als Eis oder Dampf vermuten Forscher. Der Kandidat für das flüssige Wasser, so ergaben die Berechnungen, ist der einzige der sieben Trappisten-Planeten, der eine leicht höhere Dichte als unsere Erde hat. Die Forscher spekulieren, dass er einen größeren Eisenkern als unsere Erde besitzen könnte.
Der nächste große Schritt bei der Erforschung von Trappist-1e wird vom künftigen James-Webb-Weltraumtelskop der Nasa erwartet. Es wird die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre von Exoplaneten messen können. Dann wird man sehen, ob bei Trappist-1e auch die Chemie stimmt – was die Ähnlichkeit zu unserer Erde betrifft.

.

James Webb Teleskop erkennt Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten

WASP-39 b Künstlerische Darstellung

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat den ersten eindeutigen Beweis für Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Planeten außerhalb des Sonnensystems erfasst. Diese Beobachtung eines Gasriesenplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern in 700 Lichtjahren Entfernung umkreist, liefert wichtige Einblicke in die Zusammensetzung und Entstehung des Planeten. Der zur Veröffentlichung in Nature akzeptierte Befund liefert Hinweise darauf, dass Webb in Zukunft möglicherweise Kohlendioxid in den dünneren Atmosphären kleinerer Gesteinsplaneten nachweisen und messen kann.

WASP-39 b ist ein heißer Gasriese mit einer Masse von etwa einem Viertel der Masse von Jupiter (etwa so viel wie Saturn) und einem 1,3-mal größeren Durchmesser als Jupiter. Seine extreme Schwellung hängt teilweise mit seiner hohen Temperatur zusammen (etwa 1.600 Grad Fahrenheit oder 900 Grad Celsius). Im Gegensatz zu den kühleren, kompakteren Gasriesen in unserem Sonnensystem umkreist WASP-39 b seinen Stern sehr nahe – nur etwa ein Achtel der Entfernung zwischen Sonne und Merkur – und absolviert eine Umrundung in etwas mehr als vier Erdentagen. Die Entdeckung des Planeten, über die im Jahr 2011 berichtet wurde, beruhte auf bodengestützten Detektionen des subtilen, periodischen Dimmens des Lichts seines Wirtssterns, wenn der Planet durch den Stern wandert oder vor ihm vorbeizieht.

Frühere Beobachtungen von anderen Teleskopen, einschließlich der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer der NASA, zeigten das Vorhandensein von Wasserdampf, Natrium und Kalium in der Atmosphäre des Planeten. Webbs unübertroffene Infrarotempfindlichkeit hat nun auch das Vorhandensein von Kohlendioxid auf diesem Planeten bestätigt.

Diagramme der relativen Helligkeit von 3 verschiedenen Lichtwellenlängen über der Zeit.  Der obere Graph bildet ein U-förmiges Tal, das eine Periode verringerter Helligkeit zeigt.  Der Talboden zeigt, dass der Grad der Dimmung für die 3 verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich ist.
Eine Reihe von Lichtkurven von Webbs Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) zeigt die Helligkeitsänderung von drei verschiedenen Wellenlängen (Farben) des Lichts des WASP-39-Sternensystems im Laufe der Zeit, als der Planet am 10. Juli 2022 den Stern passierte.Bildnachweis: Illustration: NASA, ESA, CSA und L. Hustak (STScI); Wissenschaft: Das JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team

Gefiltertes Sternenlicht

Transitplaneten wie WASP-39 b, deren Umlaufbahnen wir nicht von oben, sondern von der Seite beobachten, können Forschern ideale Möglichkeiten bieten, Planetenatmosphären zu untersuchen.

Während eines Transits wird ein Teil des Sternenlichts vollständig vom Planeten verfinstert (was die allgemeine Verdunkelung verursacht) und ein Teil wird durch die Atmosphäre des Planeten übertragen.

Da verschiedene Gase unterschiedliche Farbkombinationen absorbieren, können Forscher kleine Helligkeitsunterschiede des durchgelassenen Lichts über ein Spektrum von Wellenlängen analysieren, um genau zu bestimmen, woraus eine Atmosphäre besteht. Mit seiner Kombination aus aufgeblähter Atmosphäre und häufigen Transits ist WASP-39 b ein ideales Ziel für die Transmissionsspektroskopie .

Erster eindeutiger Nachweis von Kohlendioxid

Das Forschungsteam verwendete den Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) von Webb für seine Beobachtungen von WASP-39b. Im resultierenden Spektrum der Atmosphäre des Exoplaneten stellt ein kleiner Hügel zwischen 4,1 und 4,6 Mikrometer den ersten klaren, detaillierten Beweis für Kohlendioxid dar, der jemals auf einem Planeten außerhalb des Sonnensystems nachgewiesen wurde.

„Sobald die Daten auf meinem Bildschirm erschienen, packte mich das satte Kohlendioxid-Feature“, sagte Zafar Rustamkulov, ein Doktorand an der Johns Hopkins University und Mitglied des JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Teams, das diese Untersuchung durchführte. Es war ein besonderer Moment, eine wichtige Schwelle in der Exoplanetenwissenschaft zu überschreiten.“

Noch nie zuvor hat ein Observatorium solch subtile Helligkeitsunterschiede in so vielen einzelnen Farben im Bereich von 3 bis 5,5 Mikrometern in einem Transmissionsspektrum eines Exoplaneten gemessen. Der Zugang zu diesem Teil des Spektrums ist entscheidend für die Messung der Häufigkeit von Gasen wie Wasser und Methan sowie Kohlendioxid, von denen angenommen wird, dass sie in vielen verschiedenen Arten von Exoplaneten vorkommen.

„Der Nachweis eines so deutlichen Kohlendioxidsignals auf WASP-39 b verheißt Gutes für die Erkennung von Atmosphären auf kleineren, erdgroßen Planeten“, sagte Natalie Batalha von der University of California in Santa Cruz, die das Team leitet.

Das Verständnis der Zusammensetzung der Atmosphäre eines Planeten ist wichtig, weil es uns etwas über den Ursprung des Planeten und seine Entwicklung verrät. „Kohlendioxidmoleküle sind empfindliche Spurenelemente der Geschichte der Planetenentstehung“, sagte Mike Line von der Arizona State University, ein weiteres Mitglied dieses Forschungsteams. „Durch die Messung dieses Kohlendioxid-Merkmals können wir bestimmen, wie viel festes im Vergleich zu wie viel gasförmigem Material verwendet wurde, um diesen Gasriesenplaneten zu bilden. In den kommenden zehn Jahren wird JWST diese Messung für eine Vielzahl von Planeten durchführen und Einblicke in die Details der Planetenentstehung und die Einzigartigkeit unseres eigenen Sonnensystems geben.“

Diagramm der blockierten Lichtmenge gegen die Wellenlänge des Lichts mit Datenpunkten und einem Modell, das einen breiten, markanten Peak mit der Bezeichnung „Kohlendioxid, CO 2“ zeigt.
Ein Transmissionsspektrum des heißen Gasriesen-Exoplaneten WASP-39 b, das am 10. Juli 2022 von Webbs Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) aufgenommen wurde, zeigt den ersten eindeutigen Beweis für Kohlendioxid auf einem Planeten außerhalb des Sonnensystems. Dies ist auch das erste jemals erfasste detaillierte Transmissionsspektrum eines Exoplaneten, das Wellenlängen zwischen 3 und 5,5 Mikrometern abdeckt.Bildnachweis: Illustration: NASA, ESA, CSA und L. Hustak (STScI); Wissenschaft: Das JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team

Wissenschaft der frühen Freisetzung

Diese NIRSpec-Prismenbeobachtung von WASP-39 b ist nur ein Teil einer größeren Untersuchung , die Beobachtungen des Planeten mit mehreren Webb-Instrumenten sowie Beobachtungen von zwei anderen vorbeiziehenden Planeten umfasst. Die Untersuchung, die Teil des Early Release Science- Programms ist, wurde entwickelt, um der Exoplaneten-Forschungsgemeinschaft so schnell wie möglich belastbare Webb-Daten zur Verfügung zu stellen.

„Das Ziel ist es, die Beobachtungen von Early Release Science schnell zu analysieren und Open-Source-Tools zu entwickeln, die von der Wissenschaftsgemeinschaft genutzt werden können“, erklärte Vivien Parmentier, Co-Forscherin an der Universität Oxford. „Das ermöglicht Beiträge aus aller Welt und stellt sicher, dass aus den Beobachtungen der kommenden Jahrzehnte die bestmögliche Wissenschaft hervorgeht.“

Natasha Batalha, Co-Autorin des Papiers des Ames Research Center der NASA, fügt hinzu, dass „die Open-Science-Leitprinzipien der NASA sich auf unsere Early-Release-Science-Arbeit konzentrieren und einen integrativen, transparenten und kooperativen wissenschaftlichen Prozess unterstützen.“

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumwissenschaften. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, in ferne Welten um andere Sterne blicken und die mysteriösen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin untersuchen. Webb ist ein internationales Programm, das von der NASA mit ihren Partnern ESA (European Space Agency) und der Canadian Space Agency geleitet wird.

Quelle: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-webb-detects-carbon-dioxide-in-exoplanet-atmosphere

Exoplanet TOI-1452 b: Mögliche Wasserwelt im Visier

Künstlerische Darstellung des potenziellen Ozeanplaneten TOI-1452 b. © Benoit Gougeon, Université de Montréal

Ein vielleicht ebenfalls blauer Planet – 100 Lichtjahre von uns entfernt: Astronomen haben in einem Doppelsternsystem einen Exoplaneten entdeckt, der möglicherweise vollständig von einem tiefen Ozean bedeckt ist. TOI-1452 b ist etwas größer als die Erde und umkreist einen der beiden Sterne in einem Abstand, der flüssiges Oberflächenwasser ermöglichen könnte. Seine Dichte lässt auf einen hohen Anteil an leichter Substanz schließen – vermutlich handelt es sich dabei um Wasser. Scharfe Blicke mit dem James Webb Space Telescope sollen TOI-1452 b nun weitere Geheimnisse entlocken, sagen die Wissenschaftler.

Es wimmelt von Planeten im Weltall: Tausende von Himmelskörpern haben Astronomen um ferne Sterne bereits entdeckt. Mittlerweile richtet sich das Interesse deshalb auf die speziellen Exemplare. Besonders im Visier der Forschung stehen Exoplaneten, die ähnliche Merkmale aufweisen wie unsere kosmische Heimat. Ein zentraler Aspekt ist dabei der blaue Schatz der Erde. Denn flüssiges Wasser avancierte bei uns bekanntlich zum Lebenselixier: Es ist die Voraussetzung für die Existenz aller irdischen Organismen und man geht davon aus, dass ihre Entwicklungsgeschichte in den Ozeanen begann. Nun fügt das Astronomenteam um Charles Cadieux, Doktorand an der Université de Montréal, der kleinen Sammlung potenzieller Wasserwelten einen besonders vielversprechenden Kandidaten hinzu.

Auf die Spur des Exoplaneten brachten die Forscher Daten das Weltraumteleskops TESS der NASA, das den Himmel nach Planetensystemen in unserer kosmischen Nachbarschaft durchscannt. In einem etwa 100 Lichtjahre von der Erde entfernten System im Sternbild Drache erfasste TESS interessante Signale: Alle elf Tage kam es zu einer leichten Helligkeitsabnahme, die offenbar auf das Vorüberziehen eines Planeten zurückzuführen ist. Dieser Spur gingen die Forscher anschließend genauer nach. Dabei zeichneten sich immer interessantere Aspekte ab und so setzte das Team verschiedene astronomische Einrichtungen und Instrumente ein, um möglichst detaillierte Informationen zu sammeln.

Spannende Merkmale

Zunächst wurde deutlich, dass das Sternsystem nicht aus einem, sondern aus zwei Sternen besteht, die kleiner als unsere Sonne sind. Sie umkreisen einander in einer Entfernung, die etwa dem Zweieinhalbfachen der Entfernung zwischen der Sonne und Pluto entspricht. Deshalb hatte sie das TESS-Teleskop zunächst nur als einen einzigen Lichtpunkt wahrgenommen. Doch eine am kanadischen Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) installierte Kamera konnte das Signal schließlich auflösen, um die beiden Objekte zu unterscheiden. So wurde auch deutlich, dass der Exoplanet den Stern TOI-1452 des Duos umkreist. Den Berechnungen zufolge bekommt er dabei Energiemengen ab, die zu gemäßigten Bedingungen führen könnten, die flüssiges Wasser auf der Oberfläche ermöglichen.

Aus den Transitdaten ging hervor, dass der Planet etwa 70 Prozent größer als die Erde ist. Um die Masse des Planeten zu bestimmen, kam dann die Radialgeschwindigkeitsmethode zum Einsatz, die Rückschlüsse auf die Merkmale eines Planeten anhand seines Schwerkraft-Einflusses auf seinen Zentralstern ermöglicht. Dabei kam das Instrument „SPIRou“ am OMM zum Einsatz, das besonders für die Untersuchung von Sternen mit geringer Masse wie TOI-1452 geeignet ist, da es im Infrarotspektrum arbeitet, in dem diese Sterne am hellsten leuchten. Wie das Team berichtet, ergaben die Datenauswertungen eine Masse von TOI-1452, die etwa dem Fünffachen der Erde entspricht.

Ein Ozeanplanet?

„Sein Radius und seine Masse lassen auf eine viel geringere Dichte schließen, als man sie bei einem Planeten erwarten würde, der im Wesentlichen aus Metall und Gestein besteht, wie die Erde“, sagt Cadieux. Die Merkmale lassen sich dadurch erklären, dass ein großer Teil der Masse aus leichteren Materialien besteht. Eine plausible Erklärung wäre dabei Wasser. „TOI-1452 b ist einer der besten Kandidaten für einen Ozeanplaneten, die wir bisher gefunden haben“, sagt Cadieux. Aus Modellsimulationen der Wissenschaftler ging hervor, dass TOI-1452 b aus bis zu 30 Prozent Wasser bestehen könnte. Er wäre damit eine ausgesprochene Wasserwelt. Denn obwohl die Erde manchmal als blauer Planeten bezeichnet wird, weil etwa 70 Prozent ihrer Oberfläche von Ozeanen bedeckt sind, ist sie eigentlich ein eher trockener Planet: Wasser macht tatsächlich nur etwa ein Prozent der irdischen Masse aus.

TOI-1452 b ist nun ein perfekter Kandidat für weitere Beobachtungen mit dem James Webb Space Telescope, sagen die Wissenschaftler. Er ist auch nahe genug an der Erde, sodass die Forscher hoffen, seine Atmosphäre untersuchen zu können, um weitere Hinweise darauf zu gewinnen, ob es sich tatsächlich um einen Ozeanplaneten handelt. Ein Glücksfall ist zudem, dass er sich in einer Region des Himmels befindet, die das Webb-Teleskop das ganze Jahr über beobachten kann. „Unsere geplanten Untersuchungen mit dem Webb-Teleskop werden entscheidend dazu beitragen, TOI-1452 b besser zu verstehen“, sagt René Doyon von der Université de Montréal. „Sobald möglich, werden wir Zeit auf Webb buchen, um diese geheimnisvolle Welt zu beobachten.“

Quelle: University of Montreal, Fachartikel: The Astronomical Journal, doi: 10.3847/1538-3881/ac7cea

https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/moegliche-wasserwelt-im-visier/


Ein Planet … Ozean?

  Gepostet am 24. August 2022 von Marie-Eve Naud

  Hinterlasse einen Kommentar

Ein Team von Astronomen der Universität Montreal gibt die Entdeckung eines möglicherweise mit Wasser bedeckten Exoplaneten bekannt, der dank verschiedener Instrumente am Boden und im Weltraum, die teilweise in Kanada entwickelt wurden, ein ideales Ziel für das James Webb Space Telescope ist.

Künstlerische Darstellung des Exoplaneten TOI-1452 b, eines kleinen Planeten, der möglicherweise vollständig von einem tiefen Ozean bedeckt ist. Bildnachweis: Benoit Gougeon, Universität Montreal .

Charles Cadieux, der Doktorand, der die Entdeckung des
Exoplaneten TOI-1452 b leitete. Mit freundlicher Genehmigung Foto .

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Charles Cadieux , Doktorand an der Universität Montreal und Mitglied des Institute for Research on Exoplanets (iREx), gibt die Entdeckung von TOI-1452 b bekannt, einem Exoplaneten, der einen der kleinen Sterne von a umkreist Binärsystem im Sternbild des Drachen, 100 Lichtjahre von der Erde entfernt. 

Der Planet, etwas größer und massiver als die Erde, befindet sich in einem Abstand von seinem Stern, der es ihm ermöglicht, eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die weder zu heiß noch zu kalt ist, als dass flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren könnte. Astronomen glauben auch, dass es sich um einen „Ozeanplaneten“ handeln könnte, eine Art Planet, der vollständig von einer dicken Wasserschicht bedeckt wäre, deren Zusammensetzung an die bestimmter Monde von Jupiter und Saturn erinnert. 

In einem Artikel, der am 12. August im Astronomical Journal erschien, beschreiben Charles Cadieux und sein Team die verschiedenen Beobachtungen, die gesammelt wurden, um die Natur und Eigenschaften dieses Exoplaneten zu klären.

„Ich bin sehr stolz auf diese Entdeckung, weil sie die Qualität lokaler Astronomen und Instrumente unterstreicht“, sagt René Doyon , Professor an der Université de Montréal und Direktor von iREx und dem Observatoire du Mont-Megantic (WMO). Ohne das Mont-Mégantic-Observatorium, das in unseren Labors entwickelte SPIRou-Instrument und eine innovative Analysemethode, die von unseren Forschungsmitarbeitern entwickelt wurde, hätten wir diesen einzigartigen Exoplaneten nicht entdecken können.“

Das Mont-Mégantic-Observatorium im Herzen der Entdeckung

Das Mont-Mégantic-Observatorium in den östlichen Townships von Quebec verfügt über ein 1,6-m-Teleskop, das diese Entdeckung bestätigte. Bildnachweis: Emir Chouchane, Universität Montreal .

Es war dem TESS-Weltraumteleskop der NASA zu verdanken, das den Himmel auf der Suche nach Planetensystemen abtastet, die unserem am nächsten sind, dass das Team diesem seltsamen Exoplaneten auf die Spur kam. TESS-Beobachtungen legten nahe, dass sich in diesem Doppelsternsystem ein Exoplanet befinden könnte, der etwa 70 % größer ist als die Erde, da alle 11 Tage eine leichte Abnahme der Helligkeit des Sterns beobachtet wurde.  

Charles Cadieux gehört zu einer Gruppe von Astronomen, die potenzielle Planeten verfolgen, die von TESS am Boden entdeckt wurden, um ihre Natur zu bestätigen und ihre Eigenschaften zu klären. Dazu verwendet er die von David Lafrenière , Professor an der Universität Montreal, und seinem Doktoranden François-René Lachapelle entworfene PESTO-Kamera , die am Teleskop des Observatoire du Mont-Mégantic in den Eastern Townships installiert ist. 

„Das Mont-Mégantic-Observatorium spielte eine entscheidende Rolle bei der Bestätigung der Existenz dieses Planeten und der Bestimmung seines Radius“, erklärt Charles Cadieux . In diesem Fall handelte es sich nicht um eine Routineprüfung, da sichergestellt werden musste, dass das von TESS erfasste Signal einem Exoplaneten um TOI-1452, dem massereicheren der beiden Sterne dieses Doppelsternsystems, entspricht. 

Der Stern TOI-1452, viel kleiner als die Sonne, befindet sich tatsächlich in einem Doppelsystem, das einen anderen Stern ähnlicher Größe enthält. Die beiden Sterne befinden sich in einer Umlaufbahn umeinander und der Abstand zwischen ihnen (97 astronomische Einheiten oder etwa das Zweieinhalbfache des Abstands zwischen Sonne und Pluto) ist so gering, dass das TESS-Teleskop sie nur wie einen einzigen Lichtpunkt sieht . Die PESTO-Kamera hat eine ausreichende Auflösung, um sie zu unterscheiden. Beobachtungen mit dem Instrument bestätigten, dass der Exoplanet tatsächlich den Stern TOI-1452 umkreist. Nachfolgende Beobachtungen eines japanischen Teams deuteten in die gleiche Richtung. 

Das Genie der Quebecer Forscher bei der Arbeit

Um die Masse des Planeten zu bestimmen, beobachtete das Team das System anschließend mit dem SPIRou-Instrument , das auf Hawaii am Canada-France-Hawaii Telescope installiert ist. Dieses Instrument, das größtenteils in Kanada entwickelt wurde, ist ideal für die Untersuchung von Sternen mit geringer Masse wie TOI-1452, da es im Infrarotbereich arbeitet, wo diese Sterne am hellsten sind. Fast 50 Stunden Beobachtung waren noch nötig, um eine Schätzung der Masse des Planeten zu erhalten, die fast das Fünffache der Erde betragen würde. 

Das SPIRou-Instrument, das teilweise von einem kanadischen Team entwickelt wurde,
ermöglichte es, die Masse des Exoplaneten zu bestimmen und damit seine Natur zu klären. Bildnachweis : S.Chastanet – CNRS/OMP .

Die Forscher Étienne Artigau und Neil Cook , ebenfalls von iREx an der Université de Montréal, spielten eine Schlüsselrolle bei der Analyse dieser Daten. Dank einer sehr innovativen Analysemethode, die sie entwickelt haben, war es möglich, die Existenz des Exoplaneten in den Daten von SPIRou aufzudecken.

„Die LBL-Methode [für line-by-line ] ermöglicht es, die von SPIRou erhaltenen Daten von vielen Störsignalen zu bereinigen und die schwache Signatur von Planeten wie dem von unserem Team entdeckten aufzudecken“, sagt Étienne Artigau . 

Dem Team gehören auch mehrere andere Forscher aus Quebec an, darunter Farbod Jahandar und Thomas Vandal , zwei weitere Doktoranden der Universität Montreal. Die erste führte eine Analyse der chemischen Zusammensetzung des Sterns TOI-1452 durch, die hilft, die innere Struktur des Planeten und damit seine Natur abzuleiten. Der zweite Student trug zur Analyse der mit SPIRou erfassten Daten bei. 

Eine Welt aus Wasser

Der Exoplanet TOI-1452 b mag felsig sein wie die Erde, aber sein Radius, seine Masse und seine Dichte deuten darauf hin, dass es sich um eine ganz andere Welt als unsere handelt. Die Erde ist ein besonders trockener Planet. Obwohl er manchmal als blauer Planet bezeichnet wird – in Anlehnung an die Ozeane, die etwa 70 % seiner Oberfläche bedecken – macht Wasser nur einen vernachlässigbaren Bruchteil seiner Masse aus, weniger als ein Prozent. 

Unter den Exoplaneten könnte es Welten geben, in denen viel mehr Wasser vorhanden ist. In den letzten Jahren haben Astronomen mehrere dieser Planeten mittlerer Größe zwischen Erde und Neptun (der etwa 3,8-mal so groß wie die Erde ist) entdeckt, für die sowohl der Radius als auch die Masse bekannt sind. Einige dieser Planeten haben eine Dichte, die nur erklärt werden kann, wenn ein großer Teil der Masse aus Materialien besteht, die leichter sind als diejenigen, aus denen die innere Struktur der Erde besteht, wie beispielsweise Wasser. Diese hypothetischen Welten tragen den Spitznamen „Ozeanplaneten“.

„Der Exoplanet TOI-1452 b ist einer der besten Kandidaten für den Titel ‚Ozeanplanet‘, den wir kennen“, sagt Charles Cadieux . „Radius und Masse des Planeten deuten auf eine geringere Dichte hin, als man von einem Planeten erwarten würde, der wie die Erde hauptsächlich aus Metall und Gestein besteht. »

Künstlerische Darstellung der Oberfläche von TOI-1452 b, der ein „Ozeanplanet“ sein könnte, d.h. ein Planet, der vollständig von einer dicken Schicht aus flüssigem Wasser bedeckt ist. Bildnachweis: Benoit Gougeon, Universität Montreal . 

Mykhaylo Plotnykov und Diana Valencia von der University of Toronto sind Spezialisten für Modelle der inneren Struktur von Exoplaneten. Für TOI-1452 b lässt die Analyse dieser Spezialisten den Schluss zu, dass der Anteil der Wassermasse des Planeten 30 % erreichen könnte, d. h. einen Anteil ähnlich dem bestimmter natürlicher Satelliten des Sonnensystems wie Ganymed und Callisto , Monde des Jupiter, oder Titan und Enceladus, Monde des Saturn.

Die Fortsetzung mit dem James Webb Space Telescope

Ein Exoplanet wie TOI-1452 b ist ein Hauptziel für das Webb-Weltraumteleskop . Es ist einer der wenigen bekannten gemäßigten Planeten, der Eigenschaften aufweist, die mit denen einer Wasserwelt kompatibel sind. Er ist der Erde so nah, dass wir hoffen können, seine Atmosphäre zu untersuchen und somit zu bestätigen, dass es sich tatsächlich um einen „Meeresplaneten“ handelt. Außerdem befindet es sich glücklicherweise in einem Teil des Himmels, den das Teleskop das ganze Jahr über beobachten kann! 

René Doyon , der auch der Hauptforscher von NIRISS ist, einem der vier wissenschaftlichen Instrumente des James-Webb-Weltraumteleskops, kommt zu dem Schluss: 

„Beobachtungen mit Webb werden wesentlich sein, um die Natur von TOI-1452 b genauer zu bestimmen. Sobald wir können, werden wir um Zeit bitten, diesen seltsamen Planeten zu beobachten.“

Mehr wissen 

Der Artikel „ TOI-1452 b: SPIRou and TESS offenbaren eine Supererde in einer gemäßigten Umlaufbahn, die einen M4-Zwerg durchläuft “ wurde am 12. August 2022 im Astronomical Journal veröffentlicht . Neben Charles Cadieux, René Doyon, Étienne Artigau, Neil Cook, Farbod Jahandar und Thomas Vandal (iREx, UdeM, Kanada) sowie Mykhaylo Plotnykov und Diana Valencia (University of Toronto) umfasst das Team Nicolas B. Cowan (iREx, MSI, McGill, Kanada), Björn Benneke, Stefan Pelletier und Antoine Darveau-Bernier (iREx, UdeM, Kanada), Ryan Cloutier, ehemaliges Mitglied von iREx (Harvard, USA) und 43 Co-Autoren aus Frankreich, Brasilien, USA, Japan, Spanien, Schweiz, Portugal, Ungarn, Deutschland und Krim.

Quelle: http://www.exoplanetes.umontreal.ca/une-planete-ocean/

Wöchentliche Beobachtungspläne des JWST stehen allen interessierten zur Verfügung

Wie es mit dem James-Webb-Teleskop weitergeht, verrät die NASA bereits. Demnach steht als nächstes Ziel der drittgrößte Jupitermond Io fest, auf dem unter anderem Lavaflüsse und Seen aus geschmolzenem Schwefel zu finden sind. Im Anschluss richtet das Teleskop seine Spiegel auf den 434 Kilometer großen Asteroiden Hygiea sowie den Supernova-Überrest Cassiopeia A, der sich in rund 11.000 Lichtjahren Entfernung befindet.

Quelle: https://www.computerbild.de/artikel/cb-News-Internet-James-Webb-Teleskop-Neues-Bild-zeigt-Jupiter-im-Detail-33261819.html

Quelle: https://www.space.com/james-webb-space-telescope-jupiter-image

und Co.

„Wöchentliche Beobachtungspläne des JWST stehen allen interessierten Menschen zur Verfügung. Von Wissenschaftlern für die Öffentlichkeit. Das Medien so tun als hätten Sie da eine exklusive Quelle ist nicht in Ordnung, da lässt man die zugehörige Quellangabe einfach mal weg. Keine Ahnung was sich die Autoren bei denken oder keine Lust hatten vernünftig nach zu recherchieren.“

Christian Dauck

JWST-Wissenschaftsbeobachtungen werden nominell in wöchentlichen Schritten geplant. Jeder Plan wird in das Observatorium hochgeladen, um montags mit der Ausführung zu beginnen. Auf dieser Seite werden geplante Termine veröffentlicht, normalerweise jeden Freitag. 

Da die Zeitpläne unvorhergesehene Ereignisse nicht berücksichtigen, einschließlich einiger Beobachtungen von Gelegenheitszielen, ist es möglich, dass die tatsächlich durchgeführten Beobachtungen von den geplanten abweichen. In seltenen Fällen können Fahrpläne unter der Woche aktualisiert werden. 

Beobachtungszeitpläne können sich jedoch immer ändern. Außerdem werden nicht alle Daten von JWST sofort veröffentlicht; Für viele seiner Beobachtungen erhalten die Wissenschaftler, die die Daten angefordert haben, ein Jahr lang einen besonderen Zugang, um ihre Analyse zu erleichtern.

Per Googel-Suche: JWST Weekly Observing Schedules: Quelle https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/observing-schedules

James Webb Teleskop/WASP-96b: Der wolkenlose Exoplanet – Nicht ganz!

Doma GIF - Find & Share on GIPHY
Es werden tolle Zeiten in der Exoplaneten-Erforschung kommen.

WASP-96b: Der wolkenlose Exoplanet – Nicht ganz! Wow, ich hatte echt tränen in den Augen. Die Leistung des Teleskop ist unbeschreiblich. Es werden tolle Zeiten in der Exoplaneten-Erforschung kommen. Hier und da wird man die Bücher noch umschreiben müssen.

Christian Dauck
#Webb zeigt die dampfende Atmosphäre des Exoplaneten WASP-96 b und erfasst die deutliche Signatur von Wasser zusammen mit Beweisen für Wolken und Dunst – die bisher detailliertesten Messungen dieser Art. Lesen Sie hier mehr: https://esawebb.org/news/weic2206/ oder unten #WebbSeesFarther
Das Ergebnis: eine Lichtkurve, die das gesamte Sternenlicht zeigt, das während des Transits schwächer wird, wenn der Planet etwas Sternenlicht blockiert, und ein Transmissionsspektrum, das durch den Vergleich von durch die Atmosphäre eines Planeten gefiltertem Sternenlicht mit ungefiltertem Sternenlicht entsteht, wenn sich der Planet neben dem Stern befindet. Die Lichtkurve bestätigt bereits bestimmte Planeteneigenschaften – Existenz, Größe und Umlaufbahn. Das Transmissionsspektrum enthüllt zuvor verborgene Details der Atmosphäre: die eindeutige Signatur von Wasser, Hinweise auf Dunst & Hinweise auf Wolken.
Das außerordentlich detaillierte Spektrum gibt einen Hinweis darauf, was #Webb für die Exoplanetenforschung bereithält. Im kommenden Jahr werden Forscher die Oberflächen und Atmosphären von mehreren Dutzend Exoplaneten analysieren, von kleinen Gesteinsplaneten bis hin zu gas- und eisreichen Riesen. #WebbSeesFarther


Wolkenfreie Atmosphäre von WASP 96bExoplanet mit Schönwetter-Garantie

Artikel vom 03.08.2018

Der Planet WASP-69b (Schreibfehler) umrundet einen sonnenähnlichen Stern im Sternbild Phönix. Für einen Umlauf benötigt er knapp dreieinhalb Tage. Daraus leitet sich ein recht geringer Abstand von nur knapp sieben Millionen Kilometern zu seinem Zentralstern ab.

Beim Transit eines Exoplaneten lässt sich auch dessen Atmosphäre untersuchen
Beim Transit eines Exoplaneten lässt sich auch dessen Atmosphäre untersuchen (NASA)

Entdeckt wurde er vor etwa fünf Jahren, weil er von der Erde aus gesehen regelmäßig vor seinem Zentralstern entlang zieht und dabei dessen Licht vorübergehend geringfügig abschwächt.

Aus der Dauer und der Stärke dieser Abschwächung lässt sich die Größe des Planeten zu etwas mehr als Jupitergröße abschätzen. Andere Messungen erlauben die Ermittlung der Planetenmasse, die bei etwa halber Jupitermasse liegt.

Jetzt ist es einem Team um Nikolay Nikolov von der Universität Exeter mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte gelungen, ein Spektrum der Planetenatmosphäre aufzunehmen.

Aus den darin enthaltenen Spektrallinien wird deutlich, dass die Atmosphäre offenbar völlig wolkenfrei ist – sonst könnte das Muster der Natriumlinien im Spektrum nicht vollständig zu finden sein.

Damit bietet WASP-69b (Schreibfehler) eine einzigartige Schönwetter-Garantie und böte sich entsprechend als Top-Ziel für zukünftige interstellare Reiseveranstalter an – wäre da nicht der Haken mit der Temperatur auf diesem Planeten:

Aus dem Abstand zwischen Stern und Planet und der Oberflächentemperatur des Sterns lässt sich errechnen, dass die Oberfläche des Planeten und seine Atmosphäre rund 1.000 Grad Celsius heiß sind – dieser Exoplanet ist nicht wirklich einladend.

Quelle: https://www.deutschlandfunk.de/wolkenfreie-atmosphaere-von-wasp-96b-exoplanet-mit-100.html


WASP-96b: Der wolkenlose Exoplanet

Natrium, das normalerweise von dunstigen Atmosphären verdeckt wird, leuchtet hell im Spektrum dieses Exoplaneten.Von 

Amber Jorgenson  | Veröffentlicht: Dienstag, 8. Mai 2018

169696_web
Diese Abbildung zeigt WASP-96b, einen Exoplaneten, der etwa 980 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Forscher haben kürzlich eine große Menge Natrium beobachtet, das normalerweise von Wolken verschleiert wird und das Spektrum des Exoplaneten ausstrahlt. Die Entdeckung dieses Elements weist auf eine klare, wolkenfreie Atmosphäre hin.

Seit geraumer Zeit vermuten Astronomen, dass heiße Gasriesen außerhalb unseres Sonnensystems reich an Natrium sind – dem siebthäufigsten Element im Universum. Dieses schwer fassbare Element blieb jedoch in früheren exoplanetaren Studien größtenteils unentdeckt, da seine Signaturen zu schwach sind, um durch wolkige Atmosphären zu dringen. Aber jetzt hat ein internationales Team von Astronomen Spekulationen zerschlagen und den ersten starken Natrium-Fingerabdruck entdeckt, der von einem „heißen Saturn“ ausstrahlt, was darauf hindeutet, dass der Planet eine klare, wolkenfreie Atmosphäre hat. Die Forschung wurde am 7. Mai in der Zeitschrift Nature veröffentlicht .

Unter Verwendung des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile entdeckten die Forscher deutliche Natriumsignaturen in der Atmosphäre von WASP-96b, einem Exoplaneten, der sich fast 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. WASP-96b ist etwa 20 Prozent größer als Jupiter und hat ungefähr die gleiche Masse wie Saturn, aber da er seinem Mutterstern viel näher steht als Saturn der Sonne, fällt er aufgrund seiner glühenden Temperatur in die Kategorie „heißer Saturn“.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Nikolay Nikolov von der University of Exeter verwendete das Very Large Telescope, um detaillierte Spektren vieler heißer Gasriesen zu sammeln. Durch die Erfassung des Spektrums eines Planeten können Forscher das Licht in seine verschiedenen Wellenlängen zerlegen und die chemische Zusammensetzung des Planeten bestimmen. Bei der Untersuchung der Zusammensetzung von WASP-96b fanden sie Spektrallinien, die auf das Vorhandensein von Natrium hinweisen. Die Zeichen dieses Elements, die typischerweise von bewölktem Himmel verdeckt werden, erschienen im Spektrum des Exoplaneten als zeltförmige Silhouette, was bedeutet, dass der Planet eine klare, wolkenlose Atmosphäre hat.

„Wir haben uns mehr als zwanzig Transitspektren von Exoplaneten angesehen. WASP-96b ist der einzige Exoplanet, der völlig wolkenfrei zu sein scheint und eine so klare Natriumsignatur zeigt, was den Planeten zu einem Maßstab für die Charakterisierung macht“, sagte Nikolov in a Pressemitteilung . „Bisher wurde Natrium entweder als sehr schmaler Peak angezeigt oder als vollständig fehlend befunden. Dies liegt daran, dass das charakteristische „zeltförmige“ Profil nur tief in der Atmosphäre des Planeten und für die meisten Planeten erzeugt werden kann

Natriumpeak400

Beim Betrachten des Spektrums von WASP-96b stellten Astronomen fest, dass das spektrale Signal für Natrium wie ein Zelt geformt war (links). Das bedeutet, dass der Planet wolkenfrei ist, da eine Wolkendecke die spektrale Signatur teilweise abschneiden würde (rechts).N. Nikolow/E. de MooijBewölkte Atmosphären wurden sowohl um extrem heiße als auch extrem kalte Exoplaneten herum beobachtet, aber vor WASP-96b wurden nur dunstige Atmosphären gesehen, die heiße Gasriesen einhüllten. Nachdem nun eine wolkenlose Atmosphäre identifiziert wurde, können Forscher den Ausreißer mit seinen wolkenreichen Gegenstücken vergleichen. Die Untersuchung ihrer Unterschiede wird dem Forschungsteam helfen zu verstehen, warum Wolken die meisten Heißgasriesen bevorzugen und WASP-96b ignorieren. Der Natriumreichtum auf WASP-96b hat zweifellos dazu beigetragen, seine klare Atmosphäre zu identifizieren, aber seine Anwesenheit könnte auch auf planetare Bedingungen hinweisen. Die Menge an gefundenem Natrium ist ähnlich wie in unserem eigenen Sonnensystem, und auf der Erde reguliert Natrium den Stoffwechsel bei Menschen und Tieren, ist ein reichlich vorhandener Bestandteil unserer Ozeane und macht etwa 2,6 Prozent unserer Kruste aus. Mit vergleichbaren Natriummengen wie Planeten in unserem Sonnensystem könnten auch seine Bedingungen ziemlich ähnlich sein. Die Entdeckung geht auch über Natrium hinaus. Die wolkenfreie Atmosphäre wird es den Forschern ermöglichen, Elemente zu untersuchen, die normalerweise von dicken Wolken verdeckt werden, wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser. Sie planen, das Hubble-Weltraumteleskop der NASA und das kommende James-Webb-Weltraumteleskop zu verwenden, um WASP-96b und seine weit geöffneten Planetenmerkmale weiter zu untersuchen. Und ohne lästige Wolken im Weg, wer weiß, was sie sonst noch finden können.

Quelle: https://astronomy.com/news/2018/05/the-cloudless-exoplanet