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Das James-Webb-Weltraumteleskop, das leistungsstärkste jemals gebaute Weltraumobservatorium, soll nach jahrzehntelanger Wartezeit Ende Dezember vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana aus starten. Das Teleskop ist ein Wunderwerk der Ingenieurskunst und soll neue Hinweise auf die Ursprünge des Universums und erdähnlicher Planeten außerhalb unseres Sonnensystems liefern.
Es gibt nur eine Erde, von der wir wissen. Aber außerhalb unseres eigenen Sonnensystems geben andere Sterne den Planeten Wärme und Licht und möglicherweise auch Leben. Die Entdeckung von Exoplaneten, also Planeten außerhalb des Sonnensystems, ist eine der wichtigsten Missionen des James-Webb-Teleskops der NASA. Es wird auch das Potenzial für Leben auf diesen Welten untersuchen, indem ihre Atmosphären untersucht werden.
Der erste beobachtete Exoplanet – 51 Pegasi b – wurde 1995 entdeckt und seitdem wurden fast 5.000 weitere beobachtet, von Gasriesen ähnlich dem Jupiter oder Neptun unseres Sonnensystems bis hin zu Gesteinsplaneten wie der Erde.
Einige befinden sich in bewohnbarer Entfernung von ihren Sonnen in einem Bereich, der phantasievoll als Goldlöckchen-Zone bezeichnet wird.
Aber abgesehen davon, dass sie weder zu nahe noch zu weit von den Sternen, die sie umkreisen, entfernt sind, ist wenig über diese Planeten oder ihre Beschaffenheit bekannt.
Sie sind zu weit entfernt, um direkt beobachtet zu werden, und Gesteinsplaneten, die anfälliger dafür sind, Leben, wie wir es kennen, zu erhalten, sind in der Regel noch kleiner und schwieriger zu beobachten.
Bisher haben Astronomen sie entdeckt, während sie an den Sternen, die sie umkreisen, vorbeiziehen und dabei winzige Helligkeitsschwankungen einfangen.
Dies hat es Astronomen ermöglicht, ihre Größe und Dichte zu bestimmen, aber der Rest – ihre atmosphärische Zusammensetzung, was auf ihren Oberflächen vor sich geht – muss noch entdeckt werden.
“Um einen Blick in ihre Innereien zu werfen”
Astrophysiker hoffen, dass das Webb-Teleskop dazu beitragen wird, einige dieser Lücken zu schließen.
Ausgestattet mit einer neuen Technologie namens Mid-Infrared Instrument (MIRI) wird es eine Kamera und einen Spektrographen verwenden, um Licht im mittleren Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums zu sehen, das für das menschliche Auge unsichtbar ist.
“Es wird revolutionieren, wie wir die Atmosphären von Planeten sehen. Wir werden uns ihr Inneres ansehen!” sagte Pierre-Oliver Lagage von der französischen Raumfahrtbehörde, der mit einem US-amerikanischen und einem europäischen Team an MIRI gearbeitet hat.
Pierre Ferruit, ein Webb-Projektwissenschaftler bei der Europäischen Weltraumorganisation, erklärte, dass MIRI in der Lage sein wird, die Infrarotsignatur von Licht zu lesen, das durch verschiedene Substanzen in der Atmosphäre von Planeten gefiltert wird, wenn diese an ihren Sternen vorbeiziehen.
Auf diese Weise, sagte Ferruit gegenüber AFP, sollten Wissenschaftler in der Lage sein zu erkennen, ob sie Moleküle wie Wasserdampf, Kohlenmonoxid und Methan enthalten.
Diese drei Substanzen sind in der Erdatmosphäre vorhanden und könnten möglicherweise biologische Aktivität auf der Oberfläche eines Planeten signalisieren.
„Zu denken, dass wir vor zwanzig Jahren fast keine Exoplaneten kannten und jetzt herausfinden, woraus ihre Atmosphären bestehen – das ist riesig“, sagte Ferruit.
Auf der Suche nach einem felsigen Planeten mit Wasserpartikeln
Rene Doyon ist Leiter des Instituts für Exoplanetenforschung in Montreal und leitender Wissenschaftler an einem anderen Instrument von Webb, dem Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph.
“Mein Traum wäre es, eine Atmosphäre um einen felsigen Planeten in einer bewohnbaren Zone mit Wassermolekülen zu finden”, sagte Doyon gegenüber AFP und beschrieb drei Bedingungen, die das Leben, wie wir es auf der Erde kennen, möglich machen würden.
Aber es gibt Fallstricke: Auf der Venus zum Beispiel dachten Wissenschaftler kürzlich, Phosphin gefunden zu haben, das mit der biologischen Aktivität auf der Erde in Verbindung gebracht wird.
Spätere Untersuchungen ergaben jedoch, dass es keine Spuren des Gases gab.
Doyon sagte, die Suche nach den Ursprüngen biologischer Moleküle werde wahrscheinlich “über die Fähigkeiten” des Webb-Teleskops hinausgehen.
“Das ist für später”, bestätigt Ferrut. “Im Moment suchen wir nach lebensfreundlichen Bedingungen wie dem Vorhandensein von flüssigem Wasser.”
Solche Hinweise werden den Fokus künftiger Missionen einschränken, die darauf abzielen, herauszufinden, “ob die Erde einzigartig ist oder nicht”.
Webb ist bereits bereit, ein System um das Planetensystem Trappist-1 zu untersuchen, das etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und von belgischen Wissenschaftlern entdeckt wurde, die es nach berühmten Bierbraumönchen benannt haben.
Es hat sieben Planeten, von denen drei in einer Goldlöckchen-Zone liegen und einen Zwergstern umkreisen, dessen nicht zu helles Licht es leichter macht, die Zusammensetzung der Atmosphäre zu erkennen.
Andere Instrumente zur direkten Beobachtung werden es Webb ermöglichen, die Atmosphären von “heißen Jupitern” oder “Mini-Neptunen” zu untersuchen, sagte Doyon.
Er sagte, er erwarte, dass neue Kategorien von Exoplaneten entdeckt werden könnten, zusammen mit vielen Überraschungen.
“Die Entdeckung von Exoplaneten ist überraschend”, sagte er.
(FRANKREICH 24 mit AFP)