CHILE / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein Team hat beim Exoplaneten LHS 1140 b Hinweise auf eine Atmosphäre entdeckt, gestützt auf Beobachtungen mit dem Magellan-Teleskop in Chile. Im Transit-Signal tauchten 2024 zeitweise Spuren von Helium auf, die plausibel zu einer oberen Atmosphäre passen. Bei einer erneuten Messung 2025 blieb das Helium dagegen aus – offenbar verbunden mit der variablen Aktivität des Sterns. Der nächste Schritt ist konkret: Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop soll nun gezielt nach Wasser in der Atmosphäre gesucht werden.
Rund 49 Lichtjahre entfernt kreist der Gesteinsplanet LHS 1140 b um einen Roten Zwerg im Sternbild Walfisch – und könnte damit zum nächsten großen Kapitel der Exoplanetenforschung werden. Was an der Entdeckung besonders auffällt, ist nicht nur die Lage in der habitablen Zone, sondern der Hinweis auf eine vorhandene Atmosphäre: Bei einem Transit, also wenn der Planet von unserer Perspektive aus vor seinem Stern vorbeizieht, verändert sich das Sternenlicht. Genau aus dieser Veränderung lassen sich Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der oberen Atmosphärenregion ziehen, weil bestimmte Moleküle Licht bei charakteristischen Wellenlängen absorbieren.
Der zeitliche Rahmen macht die Beobachtungen dabei so interessant. LHS 1140 b braucht für eine Umrundung nur etwa 24,7 Tage – grob ein Zehntel der Entfernung Erde–Sonne in Relation, weil er sehr nah an seinem deutlich schwächeren Stern unterwegs ist. Solche Konstellationen sind für Temperaturmodelle wichtig: Roten Zwerge leuchten zwar weniger, aber wegen der engen Bahn können auf dem Planeten dennoch genügend Energieeinträge ankommen, sodass flüssiges Wasser prinzipiell möglich bleibt. In diesem Umfeld werden Transits ohnehin zum Standardwerkzeug, weil sie gegenüber anderen Nachweismethoden oft die einzige realistische Chance bieten, die Atmosphäre überhaupt „anzuzapfen“.
Technisch betrachtet stoßen Forschende dabei allerdings schnell an Grenzen: Je kleiner ein Planet, desto schwächer ist der Transit-Effekt auf die Helligkeit des Sterns. Rote Zwerge liefern hier einen Vorteil, denn sie sind ebenfalls klein und leuchtschwach – und dadurch wirken die Helligkeitsabfälle, die ein Planet verursacht, messbar kräftiger. Bei einer Atmosphäre kommt dann ein weiterer Schritt hinzu: Beim Transit wird ein Teil des Sternenlichts durch die Lufthülle gefiltert, und die Moleküle hinterlassen im Spektrum einen Fingerabdruck. Genau an diesem Punkt gab es bislang einen Engpass, denn bei den insgesamt 45 bekannten Gesteinsplaneten in der habitablen Zone war eine Atmosphärenbestätigung mit dieser Methode offenbar noch nicht gelungen.
Umso bemerkenswerter ist, was 2024 im Kontext von LHS 1140 b beobachtet wurde. Berichten zufolge meldeten die Forschenden bei ihren Messungen mit dem 6,5-Meter-Magellan-Teleskop in Chile deutliche Spuren von Helium im Transit-Signal. Als Erklärung dienen Computermodelle, die einen Mechanismus nahelegen, bei dem zeitweilig Helium aus der Atmosphäre entweicht. Der Auslöser liegt dabei in der Strahlung des Sterns: Starke Röntgen- und ultraviolette Anteile können Helium in hohen Schichten so beeinflussen, dass es der Schwerkraft entweicht. Entscheidend ist zudem die Annahme über die darunterliegende Struktur: Eine Helium-Schicht als „Hochatmosphäre“ funktioniert demnach nur, wenn darunter eine dichtere Hülle aus schwereren Gasen liegt – und diese wiederum auch Wasser enthalten könnte.
Damit sind die Erwartungen hoch – und zugleich bleibt die Messlage fragil. Bei einer erneuten Beobachtung 2025 war das Heliumsignal nämlich nicht mehr sichtbar. Das Team ordnet das Ergebnis der variablen Aktivität des Sterns zu: Je nachdem, wie stark der Stern zu einem Zeitpunkt Strahlung im relevanten Spektralbereich emittiert, kann der Heliumentweichungsprozess stärker oder schwächer ausfallen. Aus der Forschung wurde zudem betont, dass eine erneute Bestätigung des Signals wünschenswert gewesen wäre, gerade weil die Interpretation an einen bestimmten Aktivitätszustand gekoppelt sein könnte. Für die Systematik der Atmosphärenforschung ist das mehr als ein Detail: Es zeigt, wie stark stellare „Weather“-Effekte die Signale von kleinen, erdähnlichen Welten überdecken können.
Genau deshalb liegt der nächste Schritt jetzt bei der Instrumentierung mit mehr spektraler Tiefe. Die Forschenden planen den Einsatz des James-Webb-Weltraumteleskops, um LHS 1140 b nicht nur „indirekt“ über Helium zu lesen, sondern gezielter nach Wasser zu suchen. Aus Unternehmenssicht ist das ein klassisches Muster: Selbst wenn ein erstes Indiz wie ein Helium-Transit ein starkes Signal liefert, braucht es für belastbare Entscheidungen eine zweite, besser aufgelöste Messung. Für die Wissenschaft bedeutet das wiederum einen sanfteren Übergang von Modellen zu Messdaten, insbesondere dann, wenn die Interpretation von Atmosphären über mehrere Schichten, Zeitvariabilität und Sternaktivität hinweg konsistent sein soll.
Ob LHS 1140 b am Ende tatsächlich Wasser trägt, hängt damit an einem Zusammenspiel aus Beobachtungstiming, Datenqualität und physikalisch plausiblen Atmosphärenmodellen. Gleichzeitig ist der potenzielle Gewinn enorm: Wenn sich ein erdähnlicher Gesteinsplanet in der habitablen Zone spektroskopisch tatsächlich in Richtung Wasserchemie weiter eingrenzen lässt, wäre das ein bedeutender Fortschritt gegenüber dem bisherigen Status vieler Kandidaten. Am Ende entscheidet nicht das einzelne Signal, sondern die Wiederholbarkeit über verschiedene Beobachtungsfenster hinweg – und genau diese Prüfung soll die nächste Runde mit James Webb liefern.
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