Verborgene Ozeane: Exoplaneten könnten deutlich mehr Wasser enthalten als gedacht
Im All könnte es mehr Wasser geben als erwartet. (Foto: Darryl Fonseka / Shutterstock)
Die Erde besteht aus einem festen Eisenkern, der von einem Mantel aus Silikatgestein umgeben ist. Wasser finden wir in Form von Ozeanen auf der Oberfläche unseres Planeten. Anhand dieses Modells haben Forscher lange Zeit auch Exoplaneten untersucht, indem sie davon ausgingen, dass diese eine ähnliche Struktur haben.
Neue Forschungsergebnisse von Caroline Dorn und ihrem Team an der ETH Zürich zeigen nun jedoch, dass Exoplaneten deutlich komplexer sind als bisher vermutet. Vor allem, was die Verteilung von Wasser auf den Planeten angeht.
Forscher könnten bisher unterschätzt haben, wie viel Wasser sich auf den Planeten befindet, wenn sie sich bei den Untersuchungen auf die Oberfläche konzentrierten. In Wahrheit könnte der Wassergehalt um das bis zu Zehnfache höher sein, schreiben die Forscher.
Großteil könnte im Inneren der Planeten gespeichert sein
Die Vermutung ist, dass ein Großteil des Wassers von Planeten im Inneren gespeichert wird. Viele bekannte Exoplaneten befinden sich relativ nahe an ihren Sternen. Dadurch bestehen sie oft zu großen Teilen aus Magma-Ozeanen.
In diesen Magma-Ozeanen kann sich Wasser besonders gut lösen. Durch die Schwerkraft und die Dynamik der planetaren Entwicklung wird dieses dann langsam in tiefere Schichten des Planeten gedrängt.
In den tieferen Schichten wiederum befinden sich kleine Eisentröpfchen, die später den eisernen Kern des Planeten bilden. Diese können das Wasser aufnehmen und noch weiter ins Innere der Exoplaneten befördern.
Unter besonders hohem Druck kann Eisen bis zu 70 Mal mehr Wasser aufnehmen als Silikate. Das bedeutet, dass ein Großteil des Wassers dieser Planeten im Eisenkern selbst gespeichert sein könnte. Dort ist es aufgrund des hohen Drucks nicht als H2O-Molekül, sondern als Wasserstoff und Sauerstoff gelagert.
Die Erde könnte ebenfalls mehr Wasser enthalten als gedacht
Anstoß für die Forscher war eine Studie von vor vier Jahren. Laut dieser befindet sich im Inneren unserer Erde möglicherweise 80-mal mehr Wasser als in unseren Ozeanen. Die Untersuchung der Exoplaneten macht diese Vermutung nun wahrscheinlicher.
Dazu hat die Forschung einen Einfluss auf Massen-Radius-Diagramme. Dieser werden dafür genutzt, die Zusammensetzung von Exoplaneten zu bestimmen. Durch die neuen Erkenntnisse müssten diese allerdings neu bewertet werden, da Planeten, die wasserarm erscheinen, tatsächlich über viel Wasser verfügen könnten.
JWST-Beobachtungen stärken die Forschung
Neue Beobachtungen des James-Webb-Space-Teleskops zeigen, dass es auf dem Exoplaneten TOI-270d eine Wechselwirkung zwischen dem Magma-Ozean im Inneren des Planeten und seiner Atmosphäre gibt. Das stärkt die Vermutung der Forscher weiter.
Alle Ergebnisse haben sie in einer Studie veröffentlicht, die im Journal Nature Astronomy erschienen ist.
