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LHS 3844 b: Die Supererde, die keine Atmosphäre behalten durfte

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weltraum.blog
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Künstlerische Darstellung von LHS 3844 b. Die Tagseite glüht in rötlichem Licht, die Nachtseite ist tiefschwarz. Keine Wolken, keine Atmosphäre — nur nackter Fels.
Künstlerische Darstellung von LHS 3844 b. Der Planet hat keine Atmosphäre, seine Tagseite glüht bei 1000 Kelvin. Credit: NASA/JPL-Caltech

Am 19. August 2019 veröffentlichte ein Team um Laura Kreidberg von der Harvard University eine Arbeit in Nature. Sie hatten mit dem Spitzer-Weltraumteleskop einen Planeten beobachtet, der seinen Stern in nur elf Stunden umkreist — und fanden genau das, was viele erwartet, aber noch nie so klar gesehen hatten: eine nackte, atmosphärenlose Gesteinsoberfläche auf einer fremden Welt. Keine Wolkenschleier, keine Gashülle. Nur Fels und Strahlung.

Sieben Jahre später, im Mai 2026, legte das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) mit einer Folgestudie in Nature Astronomy nach — und zeigte nicht nur, dass der Planet keine Atmosphäre hat, sondern auch, woraus seine Oberfläche besteht. LHS 3844 b ist damit einer der am besten charakterisierten Gesteinsplaneten jenseits unseres Sonnensystems.

Ein Planet im Eiltempo
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LHS 3844 b wurde im September 2018 vom Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA entdeckt. Der Planet umkreist den Roten Zwerg LHS 3844, rund 48,5 Lichtjahre entfernt im Sternbild Indianer (Indus). Sein Orbit ist extrem: Mit einer großen Halbachse von gerade einmal 0,00624 AE — das sind etwa 900.000 Kilometer — rast er in elf Stunden um seinen Stern. Merkur braucht für einen Umlauf 88 Tage.

Der Planet ist seinem Stern so nah, dass er in nur drei Sterndurchmessern Abstand oberhalb der Oberfläche kreist. Die Gravitationskräfte haben ihn in eine gebundene Rotation gezwungen — eine Seite zeigt permanent zum Stern, die andere ist in ewiger Nacht gefangen. LHS 3844 b ist damit der erste Exoplanet, bei dem die gebundene Rotation direkt bestätigt werden konnte.

Mit 1,3 Erdradien und etwa 2,3 Erdmassen ist er eine klassische Supererde. Die Dichte von rund 6 g/cm³ spricht für eine trockene, erdähnliche Zusammensetzung — viel Gestein, wenig flüchtige Elemente.

Keine Luft, nirgendwo
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Der Kern der Spitzer-Beobachtungen von 2019 war die thermische Phasenkurve. Als der Planet seinen Stern umrundete, maßen Kreidberg und ihr Team die Infrarot-Helligkeit des Systems über den gesamten Orbit. Das Muster war eindeutig: Die Helligkeit stieg symmetrisch an, wenn die Tagseite in den Blick kam, und fiel ebenso symmetrisch ab, wenn die Nachtseite erschien. Der heiße Fleck saß exakt auf der der Sonne zugewandten Seite — keine Ostwärts-Verschiebung, wie man sie bei atmosphärischer Zirkulation erwarten würde.

Die Tagseite erreicht 1040 Kelvin (etwa 765 °C). Die Nachtseite dagegen ist kalt — so kalt, dass ihre Temperatur innerhalb der Messunsicherheit mit dem absoluten Nullpunkt vereinbar ist. Ohne Atmosphäre gibt es keinen Wind, der die Hitze um den Planeten transportieren könnte. Die Daten schließen Atmosphären mit einem Oberflächendruck von mehr als 0,1 bar aus — und selbst dünnere Hüllen wären durch den Sternwind des Roten Zwergs längst erodiert worden.

Das JWST hat dieses Bild 2026 mit MIRI, seinem Mittelinfrarot-Instrument, bestätigt und präzisiert. Die thermischen Emissionsspektren zwischen 5 und 12 Mikrometern zeigen keine Hinweise auf Schwefeldioxid oder Kohlendioxid, nicht einmal in Spuren. Der Planet ist geologisch inaktiv — kein Vulkanismus, keine ausgasende Atmosphäre, nichts.

Eine Oberfläche wie Mond und Merkur
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Das JWST konnte noch mehr: Es maß die spektrale Signatur der Oberfläche selbst. Das Team um Sebastian Zieba verglich die Daten mit einem Katalog von Laborspektren verschiedener Gesteinsarten, die in Instituten rund um die Welt aufgenommen wurden.

Die Oberfläche von LHS 3844 b ist dunkel (Bond-Albedo etwa 0,14, vergleichbar mit dem Mond) und besteht aus basalt- oder olivinreichen Gesteinen — ultramafischen Materialien mit niedrigem Silikatgehalt. Eine granitische Kruste, wie wir sie auf der Erde mit ihren silikatreichen Kontinenten kennen, ist ausgeschlossen. Dafür fehlt das Wasser, das solche Gesteine durch chemische Verwitterung hervorbringen würde.

Die Oberfläche ist zudem stark weltraumverwittert. Seit Milliarden von Jahren prasseln Mikrometeorite, hochenergetische Teilchen und die UV-Strahlung des Roten Zwergs ungefiltert auf den nackten Fels ein. Das zermahlt die oberste Schicht zu feinem, dunklem Staub — ähnlich der Regolithschicht auf dem Mond. Keine Plattentektonik, kein Kreislauf, der die Oberfläche erneuert. Nur ein stiller, toter Felsbrocken, der seit seiner Entstehung in elfstündigem Wahnsinnstempo um seinen Stern rast.

Split-Ansicht von LHS 3844 b: Links die glühend heiße Tagseite, rechts die eiskalte Nachtseite. Die scharfe Terminator-Linie zeigt, dass keine Atmosphäre die Wärme verteilt.
Split-Ansicht von LHS 3844 b. Die Tagseite glüht bei 1000 Kelvin, die Nachtseite ist absolut kalt — ein direkter Beweis für das Fehlen einer Atmosphäre.

Ein Supermerkur, kein Supermond
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Die Presse hat LHS 3844 b oft als „Supermond" bezeichnet. Finde ich nicht ganz passend. Der Planet ist zwar so dunkel und luftleer wie der Mond, aber seine extreme Tagseiten-Temperatur und die gebundene Rotation machen ihn zu etwas anderem: einer vergrößerten Version des Merkur, einem „Supermerkur", wie Spektrum der Wissenschaft schrieb.

Für die Astronomie ist er deshalb ein wichtiger Testfall. M-Zwerge sind die häufigsten Sterne in der Galaxie — und die meisten ihrer engen Planeten scheinen atmosphärenlos zu sein. Wenn selbst eine Supererde mit 2,3 Erdmassen keine Gashülle halten kann, dann dürfte es um kleinere, masseärmere Planeten in diesen Systemen noch schlechter bestellt sein. Keine gute Nachricht für die Habitabilität enger Planeten um Rote Zwerge.

Für die Geologie dagegen ist das ein Glücksfall. Die JWST-Messungen an LHS 3844 b sind der erste direkte Blick auf die Oberfläche eines Gesteinsplaneten jenseits des Sonnensystems. In den nächsten Jahren werden ähnliche Messungen an anderen luftleeren Welten folgen — und vielleicht auch an solchen, die doch eine Hülle besitzen.

LHS 3844 b zeigt uns, wie ein Planet aussieht, dem alles fehlt, was einen Planeten bewohnbar macht. Nackter Fels, still, unvorstellbar alt. Genau deshalb können wir an ihm mehr lernen als an tausend Exo-Erden, deren Oberfläche sich hinter Wolkenschleiern verbirgt.

Quellen
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Dieser Beitrag wurde mit Unterstützung von KI erstellt und vor Veröffentlichung geprüft

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