
AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie· Staffel 2· Folge 88
Biosignatur auf Ozeanwelt K2-18 - lebt da was?
Donnerstag, 4. April 2024 · 1 h 01
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Shownotes
Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! (astrogeo.de/unterstuetze-uns)
Eingepackt in eine dicke Atmosphäre aus Wasserstoff fristet K2-18b seit einigen Jahrmilliarden eine eigentlich unbescholtene Existenz als Exoplanet um einen roten Zwergstern. Er kreist irgendwo in Richtung des Sternbilds Löwe, rund 120 Lichtjahre von uns entfernt. Doch nachdem Forschende ihn 2015 entdeckt hatten, gerieten zumindest sie in Aufregung: Denn K2-18b ist zwar größer als die Erde und gleichzeitig weniger dicht – er besitzt also vermutlich keine feste Oberfläche aus Gestein – aber er umkreist seinen Stern in der sogenannten habitablen Zone: der Region um einen Stern, in der es flüssiges Wasser geben könnte. Außerdem ist der Planet mit einer dicken Atmosphäre gesegnet, die sich indirekt mit unseren Weltraumteleskopen beobachten lässt. Somit ist K2-18b ein perfektes Ziel für Forscherinnen und Forscher, die mehr über die für uns so fremde Welt erfahren wollen.
In dieser Podcastfolge erzählt Franzi die Geschichte des Exoplaneten K2-18b: was wir derzeit wirklich über diesen Planeten wissen können und was nicht – und woher die Gerüchte kommen, dass auf diesem so unscheinbaren Exoplaneten gar eine Biosignatur entdeckt worden sein soll.
Dieser Beitrag ist eingereicht für den Wettbewerb Fast Forward Science 2025 (fastforwardscience.de).
Weiterhören bei AstroGeo
• Folge 41: Ein Planet namens Poltergeist (astrogeo.de/ein-planet-namens-poltergeist)
• Folge 53: Es sind nie Aliens – oder? (astrogeo.de/es-sind-nie-aliens-oder)
Weiterführende Links
• WP:K2-18 (Stern) (de.wikipedia.org/wiki/K2-18)
• WP:K2-18b (Planet, engl.) (en.wikipedia.org/wiki/K2-18b)
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Exoplanet
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Transitmethode
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Mini-Neptun
• WP:Hyzänischer Planet (de.wikipedia.org/wiki/Hyz%C3%A4nischer_Planet)
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Biosignatur
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Dimethylsulfid
• WP:de.wikipedia.org/wiki/James-Webb-Weltraumteles…
• WP:de.wikipedia.org/wiki/Spektroskopie
Quellen
• Fachartikel:Stellar and Planetary Properties of K2 Campaign 1 Candidates and Validation of 17 Planets, Including a Planet Receiving Earth-like Insolation (2015) (arxiv.org/abs/1503.07866)
• Fachartikel:Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b (2019) (nature.com/articles/s41550-019-0878-9)
• Fachartikel:JWST Observations of K2-18b Can Be Explained by a Gas-rich Mini-Neptune with No Habitable Surface (2024) (iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/a…)
• Fachartikel:Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds (2021) (iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/a…)
• Fachartikel:Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere (2023) (iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/a…)
• Fachartikel:Exoplanet Biosignatures: A Framework for Their Assessment (2018) (liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2017.1737)
• AAS Nova: K2-18b May Not Be Habitable After All (aasnova.org/2024/03/11/k2-18b-may-not-be-habit…)
• Ars Technica: No, the James Webb Space Telescope hasn’t found life out there—at least not yet (arstechnica.com/space/2024/01/no-the-james-web…)
• NASA Pressemitteilung:NASA’s Hubble Finds Water Vapor on Habitable-Zone Exoplanet for the First Time (2019) (hubblesite.org/contents/news-releases/2019/new…)
• NASA Pressemitteilung:Webb Discovers Methane, Carbon Dioxide in Atmosphere of K2-18 b (2023) (nasa.gov/universe/exoplanets/webb-discovers-me…)
• Exocast (Podcast):Folge 54c (exocast.org/exocast-54c) (engl.)
• Exocast (Podcast):Folge 70c (exocast.org/exocast-70c-exoplanet-news) (engl.)
• Planetary Radio (Podcast):JWST finds a new lead in the search for life on a mysterious exoplanet (planetary.org/planetary-radio/2024-jwst-new-le…)
• Physics Magazine:The Skinny on Detecting Life with the JWST (physics.aps.org/articles/v16/178)
Episodenbild: Illustration: NASA, CSA, ESA, J. Olmsted (STScI), Science: N. Madhusudhan (Cambridge University) (webbtelescope.org/contents/media/images/2023/1…)
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Franziska Konitzer Lieber Karl, nenne mir einen der 5.599 bislang bekannten Exoplaneten beim Namen.
Karl Urban Der einzige, der mir einfällt, ist Poltergeist. Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Karl Urban.
Franziska Konitzer Und ich bin Franzi Konitzer.
Karl Urban Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Franzi ist Astrophysikerin, die geboren wurde, als wir noch überhaupt gar keine Exoplaneten kannten. Und ich bin Geologe, der bei 340 ppm CO2 in der Atmosphäre geboren wurde. Das ist ein Fünftel weniger als heute. Und in diesem Podcast erzählen wir uns gegenseitig Geschichten, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben.
Franziska Konitzer Heute mit der Ausgabe 88 und das heißt, dass ich dir heute eine Geschichte mitgebracht habe.
Karl Urban Ja, das ist gut, weil ich kann irgendwie nicht so gut reden.
Franziska Konitzer Du musst nur zuhören und manchmal was Schlaues dazu sagen. Und zwar erzähle ich dir heute von einem der bislang bekannten 5599 Exoplaneten.
Karl Urban Aber nicht über Poltergeist, weil das hast du ja schon mal gemacht.
Franziska Konitzer Nicht über Poltergeist, aber was ist, das mir aufgefallen ist, dass ich ja in unserer allerersten gemeinsamen Folge von Astrogeo, nämlich der Ausgabe 41, habe ich dir ja von dem Planeten namens Poltergeist erzählt. Und da ist mir aufgefallen, jetzt sind wir bei Ausgabe 88 und seitdem ging es nicht mehr um Exoplaneten.
Karl Urban Ja.
Franziska Konitzer Das fand ich irgendwie schade.
Karl Urban Total.
Franziska Konitzer Da habe ich gedacht, gut, ich erzähle dir heute von einem ganz besonderen Exoplaneten. Und nur kurz als Recap, also Exoplaneten sind generell Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, also nicht Merkur, Mars, Jupiter und Co., sondern Planeten, die einen anderen Stern als die Sonne umkreisen. Und der Planet, von dem ich dir heute erzähle, das Namen solltest du dir merken, aber der hat leider keinen so einprägsamen Namen wie Poltergeist, denn er heißt K218.
Franziska Konitzer So, K2-18b, also nicht sexy, aber wir lesen es kurz. Und die Geschichte dieses Planeten startet im Jahr 2015, denn da wurde dieser Exoplanet entdeckt, beziehungsweise seine Entdeckung in einem Fachartikel bekannt gegeben. Und in dem Fachartikel ging es darum, dass sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die Suche nach Exoplaneten begeben hatten, und zwar mit Hilfe des Kepler-Weltraumteleskops.
Franziska Konitzer Und Kepler war ja für Exoplaneten eine super wichtige Mission, weil eigentlich tausende von Exoplaneten mit Hilfe von Kepler entdeckt wurden. Und ganz wichtig an der Stelle ist erstmal, dass üblicherweise, Ausnahmen bestätigen die Regel, aber üblicherweise können Exoplaneten eben nicht direkt beobachtet werden.
Franziska Konitzer Also du kannst ja kein Bild von ihnen machen, wie du es von einem leuchtenden Stern machst. Also einfach Teleskop draufhalten und beobachten. Geht nicht und warum nicht? Weil Exoplaneten zu leuchtschwach sind. Genauso wie die Planeten in unserem Sonnensystem strahlen die ja nicht von sich aus im sichtbaren Bereich aus, sondern reflektieren eigentlich nur das Licht ihres jeweiligen Sterns.
Franziska Konitzer Und deshalb gibt es mehrere Möglichkeiten, Exoplaneten indirekt zu beobachten und Kepler hat vor allen Dingen eben die Transitmethode verwendet und das funktioniert, wenn aus unserer Sicht so ein Exoplanet direkt vor seinem Stern vorbeizieht und dann nennt man das einen Transit, weil der Planet vor dem Stern vorüberzieht und dann beobachtet man mit dem Teleskop eigentlich nur den Stern Und wenn da ein Planet vorüberzieht, sieht man eben, also auch nicht wirklich sichtbar, aber durch Analysen, sieht man, wie dieser Stern ganz kurz dunkler wird, eben weil aus unserer Sicht da noch ein Planet eben davor ist.
Franziska Konitzer Es gibt dann noch andere Methoden zur Exoplanetenentdeckung, aber die Transitmethode, da wurden bisher die meisten der ganzen Exoplaneten entdeckt. Aber man kann eben diesen Planeten nicht direkt sehen. Genau. Aber trotzdem verrät diese Transit-Methode eben eine ganze Menge. Sie verrät zunächst, dass da überhaupt ein Exoplanet ist, weil das geht auch nicht mit einem einzigen Transit, sondern man wartet dann quasi eine Zeit lang ab.
Franziska Konitzer Und wenn ein Planet zwei- bis dreimal vor seinem Stern vorübergezogen ist, dann ist es ja quasi immer wiederkehrend in einer festen Zeitspanne. Und dann kann man dann eben sagen, Sagen, okay, das ist ein Exoplanet und nicht irgendwas anderes. Also die Umlaufdauer des Planeten bekomme ich aus dieser Transitmethode raus.
Franziska Konitzer Den Planetenradius und die Dichte. Also ich weiß, ich kenne die Umlaufdauer, ich kenne, wie groß er ist und wie dicht er ist letztendlich. Aber es verrät dir nichts über seine Masse. Also ich kann es nicht mit dieser Transitmethode einen Planeten direkt wiegen und sagen, so und so viele Kilogramm. So, aber K218b wurde eben mithilfe dieses Kepler-Weltraumteleskops entdeckt und in diesem Forschungsartikel von 2018 geht es dann eben auch kurz zu einer Beschreibung dieses Planeten und seines jeweiligen Sterns und der Stern von K218b ist ein Stern namens K218.
Franziska Konitzer Auch nicht sehr sexy, aber so werden ja Exoplaneten. Exoplaneten. Wenig überraschend, genau, weil Exoplaneten ja so benannt werden. Ich habe die Zeichnung des Sterns und dann mache ich einfach an jeden entdeckten Planeten um diesen Stern einen Buchstaben dran. Also der Stern selber wäre dann streng genommen K2-18-A und dann ist der nächste Planet K2-18-B und noch ein Planet K2-18-C und so weiter und so fort.
Karl Urban Und K2 ist die erweiterte Mission von Kepler gewesen, ne?
Franziska Konitzer Genau, das ist diese erweiterte Mission von Kepler gewesen, als Kepler eigentlich schon ein bisschen kaputt war und nicht mehr gezielt ausgerichtet werden konnte. Aber es hat dann eben trotzdem noch ein paar sehr interessante Planeten entdecken können in diesem begrenzten Himmelsabschnitt, den es dann auch eben durchsuchen konnte. So, nämlich auch eben diesen Stern K2-18.
Franziska Konitzer Und das ist im Vergleich zur Sonne ein sehr leuchtschwacher roter Zwerg, also ein sehr viel kleinerer Stern als die Sonne. Er ist auch deshalb nicht so hell und der Stern ist rund 120 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Richtung des Sternbilds Löwe. Und als roter Zwerg jedoch so leuchtschwach, dass er auch nicht mit einem Amateur-Teleskop beobachtet werden kann, also geschweige denn mit dem bloßen Auge.
Franziska Konitzer Also zu sehen ist da für uns Normalsterbliche nichts. Und wenn ich sage, er ist kleiner als die Sonne, dann sage ich, dass er ungefähr halb so viel Masse hat wie die Sonne und auch ein bisschen weniger als halb so groß ist wie die Sonne. Also das ist dieser Stern, K2-18. Und was ist sein Planet? Sein Planet, dessen Entdeckung damals bekannt gegeben wurde, der braucht ungefähr 33 Tage für eine Runde um diesen Stern.
Franziska Konitzer Das ist ja schon mal nicht schlecht, wenn ich ihn beobachten will, weil wenn er sehr viel länger braucht, dann muss ich ja ewig warten, bis er wieder dran vorbeizieht. Also 33 Tage ist okay. Seine Entfernung ist ungefähr 0,14 astronomische Einheiten. Und eine astronomische Einheit ist ja der Abstand zwischen Erde und Sonne.
Franziska Konitzer Also was das heißt, ist dieser Planet K2-18b ist sehr viel näher an seinem Stern, als die Erde an der Sonne ist. Er hat ungefähr die sieben bis zehnfache Masse der Erde, tatsächlich, also ein Klopperchen und den 2,7 fachen Radius der Erde. Also er ist größer als die Erde und sehr viel massereicher. Aber daraus tatsächlich, wenn ich seine ungefähre Masse habe und den Radius, dann kann ich ja auf die Dichte schließen.
Franziska Konitzer Und dadurch ergibt sich tatsächlich, dass er im Vergleich zur Erde eine sehr viel geringere Dichte hat. Also er ist nicht so, die Erde, wenn ich sage, die Erde ist relativ dicht, ist ein Gescheitsplanet und sowas, dann hat dieser Planet eine geringere Dichte.
Karl Urban Aber hast du nicht vorhin gesagt, man kriegt mit der Transitmethode die Dichte, aber nicht die Masse raus?
Franziska Konitzer Ja, das habe ich tatsächlich auch ein bisschen geschummelt. Sie haben bei dem Planeten tatsächlich auch noch die Radialgeschwindigkeitsmethode. Die würde ich jetzt hier nicht genau erklären, das ist auch wurscht eigentlich.
Karl Urban Ja gut, also Sie hatten noch die zweite Methode und das ist das Wackeln des Sterns und dann Doppel-Effekt, ne?
Franziska Konitzer Genau, das Wackeln des Sterns, weil der Planet ja ein bisschen an ihm zieht und dann wackelt der Stern so ein bisschen und darüber kriege ich tatsächlich die Masse des Planeten raus.
Karl Urban Das ist natürlich cool, wenn das beides geht. Genau, wenn das beides geht.
Franziska Konitzer Ist das total prima und das war eben bei den Planeten der Fall. Aber gut, das eigentlich Wichtige ist, er ist größer als die Erde, massereicher als die Erde, aber seine Dichte ist geringer, also würde man vereinfacht sagen, er ist wahrscheinlich ein bisschen fluffiger. Aber tatsächlich ist der Witz an K218b, dass aufgrund der Tatsache, dass sein Stern ja so leuchtschwach ist, weil es ein roter Zwerg ist, befindet er sich tatsächlich in der habitablen Zone um diesen Stern.
Franziska Konitzer Und die habitable Zone heißt ja nichts anderes, als dass es auf seiner Oberfläche, wenn er eine feste Oberfläche hat, da könnte es flüssiges Wasser geben. Weil es weder so heiß ist, dass das flüssige Wasser verdampft, noch so kalt, dass es einfach zu Eis gefriert. Also zum Vergleich, seine sogenannte Gleichgewichtstemperatur von diesem Exoplaneten, die ist 284 Kelvin kalt.
Franziska Konitzer Und die der Erde ist 277 Kelvin.
Karl Urban Das ist nah beieinander.
Franziska Konitzer Genau, das ist nah beieinander. Also 277 Kelvin sind ungefähr plus 4 Grad Celsius. Das ist die der Erde. Und die von Kepler wäre dann plus 11 Grad Celsius. Also flüssiges Wasser auf der Oberfläche wäre möglich. So, das ist erstmal per se schon mal interessant. Interessant. Prinzipiell interessiert sich die Forschung immer stärker für Exoplaneten, die in der habitablen Zone liegen, weil eben flüssiges Wasser und flüssiges Wasser ist eine der Grundvoraussetzungen für Leben, so wie wir es kennen.
Franziska Konitzer Aber ja, es gibt auch schon mehrere Planeten in der habitablen Zone, die gefunden wurden. Also es ist jetzt nicht per se so super die Meldung wert, nicht mehr. Aber es ist schon mal schön. Schön. Und dann ist natürlich noch die Frage, was ist das denn für ein Planet? Ich habe ja gesagt, er ist massereicher als die Erde und größer, aber näher am Stern und er ist auch irgendwie fluffiger. Also was ist es denn?
Franziska Konitzer Tatsächlich gehört K2-18b zu einer Kategorie von Planeten, die in unserer Galaxie sehr häufig zu sein scheinen, aber die es tatsächlich in unserem eigenen Sonnensystem überhaupt nicht gibt. Und zwar Sub-Neptunes oder auf Deutsch auch Mini-Neptun oder man könnte auch Gaszwerg sagen. Was heißt das? Das heißt, dass das wahrscheinlich ein Gasplanet ist, also ohne feste Oberfläche, der aber kleiner ist als Neptun in unserem Sonnensystem, der ja der kleinste Gasriese, Eisriese ist in unserem Sonnensystem.
Franziska Konitzer Und diese Mini-Neptune, wie gesagt, scheinen sehr häufig zu sein in der Galaxie. Es gibt sie nur in unserem eigenen Sonnensystem nicht, was die Sache ein bisschen schwierig macht, auch was die Modellierungen angeht und so, weil du zum Beispiel ja bei Gesteinsplaneten... Kannst du zumindest so von den Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem irgendwie ausgehen und dann darauf deine Modelle irgendwie aufbauen?
Franziska Konitzer Das ist bei diesen Mini-Neptunen halt ein bisschen schwieriger, weil wir haben einfach keinen direkten Vergleich vor der Haustür.
Karl Urban Und das hat man woraus abgeleitet, dass es so ein Sub-Neptun ist aus der Dichte?
Franziska Konitzer Genau, einfach nur aus der Größe. Wie gesagt, du weißt, der hat bis zu 10-fache Erdmasse und der Radius ist das 2,7-fache der Erdmasse und daraus kannst du ja dann die Dichte schließen und die Dichte ist geringer als die der Erde. Deshalb ist eigentlich, würde man sagen, ja, also seine Dichte ist geringer, also scheint er jetzt nicht komplett aus Stein zu sein, so wie die Erde.
Franziska Konitzer Und genau. Aber erstmal ist Mini-Neptun auch nur eine Aussage über die Größe. Und bei der Größe, die der Planet eben hat, würde man eben sagen, ja gut, sehr viel größer als die Erde, aber definitiv kleiner als Neptun, also Mini-Neptun. Genau.
Karl Urban Süß.
Franziska Konitzer Süß, ja, sweet. So, aber gut, wir haben K2-18b, wir halten fest, ein Mini-Neptun um einen roten Zwerg in der habitablen Zone, sprich es könnte auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser geben, rein von den Temperaturen her. Ob es das da wirklich gibt, weiß man nicht. Aber was tatsächlich interessant ist und was auch die Autorinnen und Autoren des Fachartikels schreiben, ist, sie schreiben nämlich, obwohl der Planet wahrscheinlich zu groß ist, um ein Gesteinsplanet zu sein, also mit einer festen Oberfläche, wird seine Atmosphäre wahrscheinlich von sehr vielen künftigen Missionen untersucht werden.
Franziska Konitzer Weil das Spannende daran ist, dass dieser Planet eben so gelegen ist aufgrund dieser Transits und auch so nah am Stern und so weiter und so fort, dass man auch seine Atmosphäre untersuchen werden kann. Das war im Jahr 2015 noch nicht so möglich, aber das ist natürlich eine spannende Sache, in eine Planetenatmosphäre reinzugucken, vor allen Dingen von die eines Planeten in der habitablen Zone und deshalb also als Ziel von atmosphärischen Forschungen. Das war der Stand 2015.
Franziska Konitzer So, dann fragst du dich vielleicht, was rauskam, als man in die Atmosphäre von K2-18b reingeschaut hat.
Karl Urban Na, dass es da Leben gibt, ist ja klar.
Franziska Konitzer Ja, dass es da Leben gibt, ist klar. Spoiler. Verraten, wir sind mit der Folge fertig.
Karl Urban So, ja genau. Langweilig.
Franziska Konitzer Langweilig, sofort zu Ende. Nein, also so schnell ging es dann doch nicht weiter. Sondern man hat erstmal dann seine Atmosphäre angeschaut, nämlich mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Und wie findet man was über die Atmosphäre von dem Planeten raus? Tatsächlich ist das auch letztendlich die Transitmethode, weil wenn man sich überlegt, ich habe jetzt diesen Stern und da zieht aus unserer Sicht der Planet davor vorbei, dann ist es ja so, dass ein Teil dieses Sternenlichts passiert ja auch, durchquert ja auch die Atmosphäre des Planeten.
Franziska Konitzer Macht das Sinn? Es wird da ausgestrahlt, passiert die Atmosphäre des Planeten und dann kommt das weiter auf uns zu.
Karl Urban Leuchtet er durch sozusagen?
Franziska Konitzer Leuchtet durch, genau. Und wenn ich jetzt mir so den Stern, ich sehe weiterhin im Teleskop immer nur noch den Stern, und wenn ich von dem Stern jetzt kein Bild mache, also keine Photometrie betreibe, also die Helligkeit vermesse, sondern Spektroskopie mache, also die Spektroskopie da, wo ich das Licht in seine Einzelteile zerlege quasi und nachgucke, wo sind Linien drin, die auf chemische Elemente hindeuten, Dann sehe ich ja hauptsächlich schon auch die Linien von dem Stern.
Franziska Konitzer Aber ich sehe eben auch teilweise mit sehr viel Analyse Linien von der Atmosphäre des Planeten. Das funktioniert natürlich umso besser, je größer und dicker die Atmosphäre des Planeten ist. Bei so einer dünnen Atmosphäre wie der Erde wäre es schwierig. Also die Erde könnten wir sowieso derzeit mit keiner Transitmethode beobachten, weil die zu weit weg ist von der Sonne. Aber es funktioniert gut bei dicken Atmosphären.
Franziska Konitzer Also dicke Atmosphären wie zum Beispiel so heiße Jupiter oder so dicke Atmosphäre. Ist schön. Und genau das haben eben Forscher gemacht. Mit dem Hubble-Weltraumteleskop haben sie sich den Stern K2-18 angeschaut und haben seine Atmosphäre untersucht und das war eben dann eine große Meldung im Jahr 2019.
Franziska Konitzer Dass das Hubble-Weltraumteleskop erstmalig Wasserdampf in der Atmosphäre eines Planeten in der habitablen Zone gefunden hätte. Und dieser Planet mit dem Wasserdampf in der habitablen Zone war K2-18b. Und das Ganze hat dann in den Medien zu einigen Blüten geführt. Unter anderem zu so Überschriften wie lebensfreundliche Supererde hat Wasser.
Franziska Konitzer Ausrufezeichen. Ich kann mich nur freuen, dass ich noch zwei Ausrufezeichen dahinter gemacht habe.
Karl Urban Aber sag mal, die Begriffe Supererde und Mini-Neptun oder Sub-Neptun sind so ein bisschen synonym, ne?
Franziska Konitzer Nein, tatsächlich eben nicht. Das ist nämlich auch das Ding. Es gibt tatsächlich die Kategorie der Supererden. Das heißt aber nicht, dass diese Planeten besonders toll wären, Sondern das heißt, super heißt eigentlich nur größer. Also Supererden sind Gesteinsplaneten, die größer sind als die Erde. Und in dem Sinne sind sie natürlich auch Mini-Neptun, weil sie sind ja kleiner als Neptun auf jeden Fall.
Franziska Konitzer Aber es ist eigentlich schon so, dass Supererden sind Gesteinsplaneten. Und man muss es ehrlich sagen, von K2-18b weiß man es eben nicht wirklich. Es könnte eine Supererde sein, aber es ist ja auch schon, was die Forschenden im Jahr 2015 geschrieben haben, dass der Planet wahrscheinlich zu groß ist, um ein Gesteinsplanet zu sein.
Franziska Konitzer Also es wäre dann ein Gasplanet ohne feste Oberfläche und damit definitiv ein Mini-Neptun. Ne, also diese Überschriften eben in den Medien mit Supererde ist erstmal mit Skepsis zu betrachten, aber es klingt natürlich auch mehr sexy, wenn man schreibt, lebensfreundliche Supererde hat Wasser, als wenn man schreibt, potenziell habitabler Mini-Neptun hat Wasserdampf in der Atmosphäre.
Franziska Konitzer Das ist auch so ein Ding, dieses lebensfreundlich. Lebensfreundlich ist, finde ich, allgemein so ein bisschen eine unglückliche Übersetzung für das englische habitable. Habitable heißt erstmal habitabel, prinzipiell bewohnbar, prinzipiell lebensfreundlich. Ich finde dann immer, das deutsche lebensfreundlich impliziert dann immer, dass es wirklich da nice so ist. Und habitable heißt einfach nur…, es ist nicht per se ausgeschlossen, dass es da komplett furchtbar ist.
Karl Urban Und dazu kommt halt die Supererde. Ich weiß nicht, das haben die Redakteure sich da wahrscheinlich ausgedacht, aber es impliziert ja auch so umgangssprachlich schon, dass es halt wirklich eine Supererde ist. Also es meint ja nur größer. Also super im, was ist das, lateinischen Sinne letztlich.
Franziska Konitzer Ja genau. Also es ist, ich finde sowas erzeugt ein völlig falsches Bild im Kopf. Ja. Und dann ist da noch, also jenseits der Tatsache, dass lebensfreundlich weiß man nicht, Supererde weiß man auch nicht, ob es da überhaupt festen Boden gibt. Und dann ist da auch noch die Tatsache, dass K2-18, der Stern ist ja ein roter Zwerg, also kleiner als die Sonne.
Franziska Konitzer Was aber ein bisschen vielleicht nicht gerade intuitiv ist, dass solche kleinen Sterne sind viel aktiver als unsere Sonne. Also die Sonne ist ja relativ langweilig, was so Strahlungsausbrüche und sowas angeht.
Karl Urban Das ist gut so.
Franziska Konitzer Die ist langweilig, Das ist auch ganz gut so, genau. Aber rote Zwerne sind viel aktiver. Sprich, dieser Stern ist zwar recht ruhig, aber der ballert trotzdem und auch vor allen Dingen in seiner Vergangenheit regelmäßig hochenergetische UV-Strahlung auf den Planeten und auch auf seine Atmosphäre, was natürlich auch solche Atmosphären beeinflusst und auch biologische Aktivität, also potenziell biologische Aktivität beeinflussen würde.
Franziska Konitzer Weil ich meine, ist halt nicht so geil, wenn da dauernd irgendwie so ein Strahlungsbad auf diesen Planeten darüber geht. Also ja, man muss ja sagen, 2019, scheißegal, wo Wasserdampf, da vielleicht auch flüssiges Wasser auf der Oberfläche, weil was wir natürlich brauchen ist flüssiges Wasser auf der Oberfläche und kein Wasserdampf, weil übrigens gibt es auch Wasserdampf in der Atmosphäre von Uranus und Neptun.
Karl Urban Und den beiden sind garantiert nicht habitabel.
Franziska Konitzer Aber hey, es war 2019. Wir haben uns gefreut. Oder die Medien haben sich gefreut. Und die NASA, deren Weltraumteleskop dafür benutzt ist. Aber dann ist natürlich die Frage ... Wie bekomme ich es hin, dass ich eine flüssige Wasseroberfläche habe auf einem Planeten, der eine ausgedehnte, dicke Atmosphäre hat mit viel Wasserstoff und ein bisschen Wasserdampf?
Franziska Konitzer Und wo aber darunter höchstwahrscheinlich eben kein fester Boden ist, weil dafür ist er ja eigentlich zu groß, sondern, ja, sowas ist los. Also ich habe keinen Gesteinsplaneten, sondern eine dicke Atmosphäre und wie kriege ich da flüssiges Wasser auf die Oberfläche?
Karl Urban Aber warum sollte da flüssiges Wasser sein?
Franziska Konitzer Ja, weil wir das doch haben wollen, damit er habitabel ist.
Karl Urban Ach so.
Franziska Konitzer Es geht ja bei der Suche um Leben nicht um Wasserdampf in Atmosphären, sondern es geht darum, habitable Zone heißt, flüssiges Wasser auf der Oberfläche.
Karl Urban Aber es geht ja auch darum, was da ist und nicht, was wir wollen, das da ist.
Franziska Konitzer Das ist tatsächlich die Geschichte dieses Exoplaneten.
Karl Urban Ja, okay.
Franziska Konitzer Weil die Challenge, wie gesagt, ist, der Exoplanet ist eigentlich zu groß, um eine feste Oberfläche zu haben. Aber wie könnten wir es denn trotzdem schaffen, dass er einen Ozean aus Wasser auf der Oberfläche hat?
Karl Urban Das kriegt gerade irgendwie eine komische Richtung, aber ich bin gespannt, wie es weitergeht.
Franziska Konitzer Das kriegt eine komische Richtung, es ist nicht ganz so komische Richtung, denn 2021 hatte eine Forschergruppe eine zündende Idee und hat gemeint, okay, wir überlegen uns, wie kriegen wir das hin? Ich habe so einen großen Planeten mit so einer dicken Wasserstoffatmosphäre, mit ein bisschen Wasserdampf in der Atmosphäre auch noch dazu.
Franziska Konitzer Und der war zu groß für einen Gesteinsplaneten. Wie passt das dann? Und dann haben sie sich tatsächlich einen neuen Planetentyp ausgedacht, vorgeschlagen. Nämlich ein sogenannter hyzänischer Planet. Ein hyzänischer Planet, hyzänisch ist vom englischen Hycian Planet und Hycian ist ein von den Forschenden ausgedachtes Kunstwort, gebildet aus Hydrogen, Wasserstoff und Ocean, Ozean.
Karl Urban Also eigentlich müsste man Hycian sagen, oder?
Franziska Konitzer Hycian, aber ich habe tatsächlich den, es gibt einen deutschen Wikipedia-Artikel dazu und der heißt hyzänischer Planet und ich ziehe das deshalb Es klingt total lateinisch für mich. Ja eben, aber es ist ja wie gesagt hyzänischer Planet. Wie schaut so ein hypothetischer Planet aus? Das ist ein relativ heißer Planet.
Franziska Konitzer Er ist von Wasser komplett bedeckt und er hat eine wasserstoffreiche Atmosphäre. Es ist eine Ozeanwelt letztendlich. Das Wasserstoff bezieht sich darauf, dass es in seiner Atmosphäre Und Ocean heißt eben unten drunter, ist ein Wasserozean. Wie kann man sich das genauer vorstellen? Genauer ist es so, dass so ein Planet laut den Forschenden einen...
Franziska Konitzer Gesteinskern hat. Dann kommt ein Panzer drum, letztendlich aus Eis, Wassereis. Und dann ist der gesamte Planet auf seiner Oberfläche von einem Ozean bedeckt. Also da ist kein fester Boden, sondern es ist alles Ozean. Und darüber kommt dann diese dicke, wasserstoffreiche Atmosphäre, von der man immerhin definitiv weiß, dass es sie gibt.
Karl Urban Also da ist schon fester Boden, aber der besteht halt aus Eis. Und der ist sehr tief wahrscheinlich.
Franziska Konitzer Ja, und der ist natürlich auch unter superhohem Das ist so, als wenn ich den Kern der Erde oder den Erdmantel der Erde mit einer Eisschicht umgebe. Da kann man sich ja denken, die Drücke sind halt Wahnsinn. Vor allen Dingen war ja auch diese ganze fette Oberfläche, die ganze fette Atmosphäre ist ja auch noch drauf. Ich meine, klar, es ist Wasserstoff, aber es ist halt, ne?
Franziska Konitzer Also, dieser Forscherartikel beschreibt eben diese hyzänischen Planeten und der hat eben nicht nur gleich diesen sehr schicken Namen, hyzänischer Planet, sondern er mogelt sich auch um das lästige Problem herum, dass ein Planet wie K2-18b nun mal eine richtig dicke Atmosphäre mit Wasserstoff hat und wahrscheinlich kein Gesteinsplanet darunter passt.
Franziska Konitzer Das kommt halt von der Dichte einfach nicht hin, aber bei den hyzänischen Planeten, das wäre alles wunderbar, das würde passen. So. Und die Forscher sagen halt auch, Forschenden sagen halt auch, ja, das wäre halt toll, das könnten habitable Planeten sein. Und ganz abgesehen davon lösen sie auch noch das etwas lästige Problem auf der Suche nach Leben auf Exoplaneten oder Potenzial im Leben auf Exoplaneten, nämlich, dass derzeit Gesteinsplaneten wie die Erde mit einer relativ dünnen Atmosphäre.
Franziska Konitzer Können überhaupt noch nicht beobachtet werden. Also auch mit den schicksten Teleskopen nicht, auch mit James Webb nicht. Also das funktioniert einfach nicht. Also man sagt ja immer, wir suchen nach der zweiten Erde, aber das funktioniert nicht. Die Erde, also so ein Planet wie die Erde wäre viel zu weit weg von der Sonne, als dass auch James Webb das überhaupt beobachten könnte derzeit.
Franziska Konitzer Deshalb eine zweite Erde, deshalb konzentriert man sich auch so sehr auf diese roten Zwerge, weil die ja eben so viel leuchtschwächer sind, sind Planeten in der habitablen Zone sehr viel näher dran. Und die kann man dann beobachten. Aber das funktioniert eben mit echten zweiten Erden. Wenn es sie denn gibt, funktioniert das derzeit noch nicht.
Franziska Konitzer Aber diese hyzänischen Planeten wären ja auch super nah dran an ihrem Stern. Und eben sehr groß, ausgedehnte Atmosphäre, die man eben auch schon mit den technischen Mitteln beobachten kann. Und dann wären sie auch noch lebensfreundlich. Also es trifft sich super.
Karl Urban Woran liegt es, dass man die Erde nicht entdecken könnte? Also ich meine, bei der Transitmethode hast du natürlich, wenn du einen viel größeren Stern hast wie die Sonne, viel weniger Signal vom Planeten letztlich. Aber Umlaufzeit spielt wahrscheinlich auch eine Rolle. Ich meine, die Erde hat eine Umlaufzeit von dem Jahr, wenn so ein Planet noch weiter weg wäre.
Karl Urban Also sowas wie ein Jupiter, da musst du ja schon Jahrzehnte beobachten, um über eine gute Statistik zu kriegen.
Franziska Konitzer Genau, du musst es A sehr viel länger beobachten und B ist natürlich, die Erde ist sehr viel weiter weg von der Sonne. Die Sonne ist auch sehr viel heller als jetzt so ein roter Zwerg. Also die Verdunkelung an sich wäre nicht so stark und natürlich auch aufgrund der Distanz. Ich meine, die Erde würde ja sehr viel weniger von der Oberfläche des Sterns verdunkeln.
Franziska Konitzer Einfach aufgrund auch der Distanz. Also tatsächlich, die Signal-to-Noise-Ratio ist so winzig klein, dass man das derzeit nicht kann. Also es geht einfach nicht mit den Methoden. Also mit der Transit-Methode auf gar keinen Fall. Kann man leider vergessen. Tragisch, tragisch.
Karl Urban Zum Glück wissen wir ja, dass die Erde da ist.
Franziska Konitzer Zum Glück wissen wir, dass die Erde da ist, aber wenn wir auf der Suche nach einer zweiten sind, muss man derzeit ehrlich sagen, es geht nicht mit den Mitteln derzeit. Ich meine das ganz abgesehen von der Tatsache, dass ich mit der Transitmethode generell immer nur eine eigentlich relativ kleine Stichprobe von Planeten entdecken kann überhaupt.
Franziska Konitzer Nämlich diejenigen, die aus unserer Sicht direkt vor ihrem Stern vorüberziehen. Das ist ja eine Sache von der Ebene. Wenn die in einer anderen Ebene sind oder sowas, dann die können da sein. Ich sehe das mit der Kransit-Methode auch einfach nicht. Also auch das spielt da noch mit rein. Aber ja. Aber für unseren Planeten K218b, von dem wir immer noch nicht wissen, was er nun für ein Planet ist, lautete eben der Vorschlag, hey, K218b ist ein hyzenischer Planet.
Franziska Konitzer Passt doch alles, wäre doch cool. Er hat eine dicke Atmosphäre aus Wasserstoff und Wasserdampf haben wir ja da auch gefunden. Und von der Dichte, die ist geringer als die der Erde und das würde aber alles hinkommen. Dass es eben so eine Ozeanwelt ist. Ein hyzänischer Planet, auf dem es ergo potenziell auch Leben geben könnte. In diesem Ozean.
Karl Urban Ich habe einen Einspruch. Darf ich den schon bringen?
Franziska Konitzer Absolut, nee, raus.
Karl Urban Also das erinnert mich gerade so ein bisschen auch mit diesem Hochdruckeis, das dann irgendwo ganz unten noch drunter kommt, an Callisto und Ganymed, die Jupiter-Monde, die ja auch wahrscheinlich einen Ozean haben unter ihrem Eispanzer. Aber die werden trotzdem eigentlich nicht so richtig als lebensfreundlich bezeichnet, weil es keine Nährstoffe oder wahrscheinlich kaum Nährstoffe gibt, die zu diesen Ozeanen kommen.
Karl Urban Also da ist ja so ein Kontakt zu einer Gesteinsoberfläche schon auch wichtig für Leben. Leben kann sich halt nicht nur aus Wasser und Liebe bilden.
Franziska Konitzer Nee, du hast auch vollkommen recht und auch dieser hypothetische Forschungsartikel ist damals... Teilweise überhaupt nicht auf Gegenliebe gestoßen, weil man im Grunde genommen rein theoretisch aufgrund von sehr einfachen Modellierungsüberlegungen diese neue Planetenart vorgeschlagen hat. Aber genau solche Sachen, wie du sagst und dann gesagt hast, hey, könnte lebensfreundlich sein.
Franziska Konitzer Aber genau wie du sagst, abgesehen davon, ob die Modelle zum damaligen Zeitpunkt gut waren, dann so Sachen so kommen wie, aufgrund dieses Eispanzers findet ja eben überhaupt gar kein Austausch statt mit irgendwelchen Gesteinsschichten, wodurch Mineralien oder irgendwie sowas, wenn du halt einen Kilometer dicken Eispanzer ausjahrst, das ist ja auch nicht unser normales Eis, das ist dann Eis 6 oder whatever, das sind diese hochexotischen Hochdruckformen von Eis, da geht gar nichts. Nichts.
Franziska Konitzer Und dann kommen auch noch solche Sachen so, dass das Wasser selber ist quasi, da ist der Druck so hoch, das ist quasi, das ist Supercriticality. Also es ist eigentlich, der Druck ist so hoch, dass es nicht in die Gasphase übergehen kann. Also es ist auch eigentlich recht abgefahrenes Wasser. Man kann sich das nicht so als schön plätschernden Ozean vorstellen. stellen.
Franziska Konitzer Und dann kommt noch dazu, dass man sagt, ja okay, aber wenn man sich das dann weiter betrachtet, dann ist es ja eigentlich, wenn man die Modelle weiter durchrechnet, dann würde dieses gesamte Wasser von dem Ozean eigentlich einfach nur verdampfen. Und zwar innerhalb von nicht allzu langer Zeit. Also es ist, es gab sehr viele Einwände.
Franziska Konitzer Auch von anderen Forscherinnen und Forschern. Ich hab auch, das werde ich auch in den Shownotes verlinken, es gibt einen sehr hörenswerten, wie ich finde, englischen Podcast, Exocast heißt der. Da beschäftigen sich tatsächlich eine Forscherin und zwei Forscher, immer mit Neuigkeiten aus der Exoplanetenforschung.
Franziska Konitzer Die haben auch damals über diesen Forschungsartikel gesprochen und auch kürzlich nochmal eine Folge über K218b oder darüber gesprochen. Ich habe das beides verlinkt, das ist sehr interessant, wenn man auch mal gerne englische Podcasts anhört. Aber da geht es dann auch nochmal eingehender um die Sachen, was da eigentlich vereinfachend in diesem Modell des hyzänischen Planeten, angenommen wurde und das ist halt wirklich so, runtergebrochen könnte man sagen, okay, es klingt erstmal mal super sexy und das erregt Aufmerksamkeit, weil man sagt, hey, wir haben eine neue Art von, habitablen Planeten gefunden.
Franziska Konitzer Aber der Witz ist, es wurde nicht gefunden, es ist ein rein hypothetischer Planet. Ja, wo sie halt aber gesagt haben, hey, K2-18b ist quasi der Archetyp eines vizenischen Planeten.
Karl Urban Schön.
Franziska Konitzer Aber angesichts dieser ganzen Konjunktive könnte, hätte, sollte, wolle, wird es dich vielleicht umso mehr überraschen, wenn ich dir jetzt erzähle, was am Ende, des Wikipedia-Eintrags zu den den hyzänischen Planeten steht, der deutschen Wikipedia mit Stand März 2024. Nämlich im Januar 2024 gab es erste Meldungen in der Presse, denen zufolge auf K2-18b, einem vermutlich hyzänischen Planeten, vom James-Webb-Weltraumteleskop eine Biosignatur entdeckt worden sein soll.
Franziska Konitzer Nämlich die Melthysophit, eine Verbindung, die auf der Erde vor allem durch biologische Prozesse entsteht.
Karl Urban Ich wollte schon sagen, die haben Leben gefunden. Die haben Leben gefunden. Natürlich haben die Leben gefunden.
Franziska Konitzer Die Methylsophid. Okay. So, jetzt rödel ich das auf. Gerne. Wir halten fest. Unser letzter Wissensstand ist, K2-18b ist ein Mini-Neptun in der habitablen Zone um seinen roten Zwergstein K2-18, in dessen dicker Atmosphäre das Exoplaneten im Jahr 2019 mit dem Hubble-Weltraumteleskop wo Wasserdampf nachgewiesen wurde.
Franziska Konitzer Die Frage ist jetzt natürlich, wie kommt man auf Dimethylsulfid und was zur Hölle? Und dieser Wikipedia-Eintrag basiert und auch diese Medienmeldungen im Januar 2024, basieren letztendlich auf einem Forschungsartikel von 2023. Denn da haben just jene Forscherinnen und Forscher, die überhaupt die Sache mit den hyzänischen Planeten ins Spiel gebracht haben, haben sich die Atmosphäre von K2-18b erneut angeschaut.
Franziska Konitzer Und zwar mit dem James-Webb-Weltraumteleskop. Was ja in der Hinsicht sehr viel besser ist als Hubble natürlich, weil es eben vor allen Dingen für den Infrarotbereich sehr viel Spektroskopie macht. Dafür ist es ja eigentlich gebaut. Also die schönen Bilder vom James-Webb-Weltraumteleskop sind ja quasi nur der Bonus.
Franziska Konitzer Eigentlich ist es für Spektroskopie gebaut und das haben sie eben gemacht. Und so die Atmosphäre von K218b untersucht. Und was haben sie da gefunden? Was vermutest du? Außer Dimethysophit, was du schon weißt.
Karl Urban Puh, Methan.
Franziska Konitzer Richtig. Wie kommst du oft auf Methan?
Karl Urban Naja, irgendwas, wo wir auch schon die ganze Zeit nach suchen. Ich habe ja mal so Folgen über, also vor der Zeit unseres gemeinsamen Podcasts über Methan auf dem Mars gemacht. Was man ja auch immer mal gefunden haben glaubte, und dann fand man es plötzlich nicht mehr und so.
Franziska Konitzer Ja, stimmt, stimmt, stimmt. Die alte Methan-Geschichte.
Karl Urban Und das ist genau die gleiche Diskussion. Ja, wo kommt das her? Sind das wirklich Vulkane? Ist es nicht doch irgendwie mikrobiotisch und dann ist es plötzlich ganz weg und ja.
Franziska Konitzer Du schaust dir etwas traurig. Aber tatsächlich, sie haben Methan gefunden. Und Kohlenstoffdioxid. Also, lustigerweise, was das James Webb-Weltraumteleskop nicht gefunden hat in der Atmosphäre von K2-18b ist Wasserdampf. Das war ja die große Meldung. Wir haben Wasserdampf in dem Planeten in der habitablen Zone gefunden.
Franziska Konitzer Und James Webb hat nochmal nachgeschaut und festgestellt, da ist überhaupt gar kein Wasserdampf.
Karl Urban Sondern Methan und Kohlenstoffdioxid.
Franziska Konitzer Und inzwischen gehen die Forschenden davon aus, dass es in der Atmosphäre von K2-18b tatsächlich keinen Wasserdampf gibt, sondern stattdessen Methan, also CH4 statt H2O, weil die Linien für Methan und Wasserdampf tragischerweise ziemlich nah beieinander liegen und Hubble einfach auch nicht so empfindlich ist oder war wie das James Webb.
Franziska Konitzer Also Wasserdampf raus, Methan und Kohlenstoffdioxid wieder rein.
Karl Urban Also ich finde, das zeigt wieder, wenn man solche Ergebnisse kommuniziert und ich meine jetzt gar nicht unbedingt die Forscher, sondern vor allem dann wir, die Bedia, die das dann irgendwie raustragen, man muss immer Fehlerbalken mitnennen. Und wenn das Rauschen eigentlich dreimal größer ist als das Signal, dann muss man das halt auch mitnennen.
Franziska Konitzer Ja, das hier K218b, das werden wir auch gleich alle erfahren, das ist aber tatsächlich nicht nur ein Fall, wo die Medien aufpassen sollten, sondern auch die US-Weltraumagentur NASA, die die Pressemitteilungen entsprechend schreibt.
Karl Urban Ja, da gibt es ja auch Präzedenzfelder.
Franziska Konitzer Wir haben keinen Ammoniak gefunden und das heißt ja wohl, dass der Ammoniak von dem flüssigen Wasser-Ozean einfach absorbiert worden ist und in der Atmosphäre eben Methan und Kohlenstoffdioxid.
Karl Urban Hast du nicht auch gesagt, dass diese Wasseroberfläche eigentlich gar kein Wasserdampf ist? Absondert in die Atmosphäre aufgrund der Druckbedingungen?
Franziska Konitzer Ich würde selber vermuten, dass es das nicht absondert. Aber ich kenne mich mit diesen atmosphärischen Modellen. Ich meine, die sind auch hochkomplex. Aber sie haben dann zum Beispiel auch gedacht, ein Argument war auch, warum James Webb keinen Wasserdampf gesehen hat von diesen hyzienischen Planeten war auch, dass es vielleicht einfach die trockene Stratosphäre dieser Exoplanetenatmosphäre beobachtet hat und dass deshalb da kein Wasserdampf dann mehr ist.
Karl Urban Aber sie haben doch schon diese Definition hyzänisch auf Basis dieser Wasserdampfmessung gemacht ursprünglich, oder?
Franziska Konitzer Ja, mein Gott, aber hauptsächlich geht es darum, dass diese hyzänischen Planeten halt eine dicke Wasserstoffatmosphäre haben und das hat er ja weiterhin.
Karl Urban Ja gut, aber ob es diesen Ozean wirklich gibt, wissen wir einfach nicht.
Franziska Konitzer Nein, das wissen wir immer noch nicht. Die Forschenden haben gesagt, das ist super, zusammen mit der Wasserstoffatmosphäre und dem Methan- und dem Kohlenstoffdioxid. Zusammen übrigens, also das ist ein geringer Anteil, sie gehen davon aus, in diesem Forschungsartikel stand drin, dass Methan und Kohlenstoffdioxid zusammen ungefähr ein Prozent in der Atmosphäre ausmachen.
Franziska Konitzer Also der größte Teil ist immer noch Wasserstoff, dieser dicke Wasserstoff. Aber die Tatsache, dass man jetzt tatsächlich auch zum ersten Mal tatsächlich diese kohlenstoffhaltigen Moleküle gefunden hat in der Atmosphäre um einen Exoplaneten, was die eigentliche Meldung gewesen wäre, das ist ein bisschen untergegangen in der Berichterstattung darüber.
Franziska Konitzer Weil es ja auch hieß, oh, wir haben die Methylsulfat, ne Sulfid, Verzeihung, die Methylsulfid gefunden.
Karl Urban Leben, Leben, Leben.
Franziska Konitzer Also, und tatsächlich ist das nicht auf dem Mist von irgendwelchen reißerischen Medien gewachsen, sondern auf dem der Pressemitteilung der NASA. NASA, weil in dieser Pressemitteilung steht, diese anfänglichen Beobachtungen mit James Webb also provided a possible detection of a molecule called dimethylsulfide.
Franziska Konitzer On Earth, this is only produced by life. Und das ist der größte Teil dieses Dimethylsulfids, ich nenne es jetzt auch einfach DMS, das ist die Abkürzung. Der Großteil dieses DMS in der Erdatmosphäre kommt eben von Phytoplankton aus dem Meer. So. Fantastisch. Also DMS wird von Phytoplankton gebildet und ist tatsächlich auch über Ozean, ist tatsächlich DMS, dieses Dimethylsophid, verantwortlich für die Konzentrationskeime für die Wolkenbildung und beeinflusst damit auch das Erdklima.
Franziska Konitzer Und weiterhin ist DMS eine Komponente der Blähungsgase von Menschen und eine Komponente ihres Mundgeruchs. Also hurra, es wird nämlich von anaeroben Bakterien im Mund- und Zungenbereich erzeugt.
Karl Urban Wir haben Außerirdische gefunden und sie haben Mundgeruch. Das ist natürlich die Meldung hier.
Franziska Konitzer Oder sie haben gepupst. Ich meine, Methan ist ja auch, ne?
Karl Urban Egal, ja, richtig.
Franziska Konitzer So, nein, das war natürlich nicht, also keiner hat von außerirdischen Pupsen in Kühen und Aliens mit Mundgeruch berichtet, so weit ging es dann Gott sei Dank doch nicht, aber du siehst ja, ich habe es ja erzählt, die NASA hat selber geschrieben, Dimethylsulfid, possible detection und da ist tatsächlich einfach, muss man ehrlich sagen, das geht fünf Schritte zu weit, weil, In diesem Forschungsartikel mit James Webb wurde kein Dimethylsulfid entdeckt.
Franziska Konitzer Es steht auch nirgendwo im Forschungsartikel drin. Sondern sie haben halt in dem Spektrum nachgeschaut und an der Stelle, wo Dimethylsulfid in diesem Spektrum auftaucht, ist eigentlich nichts da. Also die statistische Signifikanz dieser Entdeckung ist so gering, dass sie eigentlich nicht erwähnenswert eingestuft werden kann.
Franziska Konitzer Und je nach Analyse-Methode, denn es gibt ja verschiedene Analyse-Methoden, wie diese Modelle und diese Spektren, das ist alles super komplex, also du machst mehrere Analysen und in dem Forschungsartikel sind drei verschiedene drin und je nach Analyse-Methode haben sie es gar nicht gefunden, definitiv gar nicht gefunden oder wahrscheinlich nicht gefunden.
Franziska Konitzer So, das ist so die statistische Signifikanz.
Karl Urban Possibly, ja.
Franziska Konitzer Ja, nee, nicht possibly, also eigentlich gar nicht. Aber ich meine, natürlich, diese Qualifiers, du schreibst rein possibly, aber ich meine, das kannst du dir ja ausrechnen, was man dann daraus macht. So, deshalb waren tatsächlich auch andere Forschende überhaupt nicht begeistert von diesem ganzen Aufriss, der um diesen angeblichen Fund veranstaltet wurde.
Franziska Konitzer Weil das Dimethylsulfid de facto nicht gefunden wurde. Wie gesagt, der ursprüngliche Artikel geht davon aus 1%. Aber die Frage ist dann eigentlich, ist es jetzt ein Hyzianplanet? Ist er ein stinknormaler Mini-Neptun? Gibt es gar Leben auf ihn? Und damit kommen wir eben im Jahr 2024 an.
Karl Urban Stinknormal finde ich übrigens super.
Franziska Konitzer Ein stinknormaler Mini-Neptun, was es in unserem eigenen Sonnensystem nicht gibt, aber halt ein bisschen langweilig.
Karl Urban Aber er stinkt.
Franziska Konitzer Ja gut, bei einem Prozent.
Karl Urban Na du, unsere Nase ist empfindlich. Aber egal.
Franziska Konitzer Ja gut, wir würden ja sowieso zerquetscht werden, ne?
Karl Urban Ja, das stimmt.
Franziska Konitzer Wir kommen ähnlich hin. Also es sind Gedanken, Gott sei Dank keine Alltagsprobleme. Also die Frage ist ja, was wissen wir jetzt tatsächlich über K2-18b? Das habe ich ja eben schon genannt. Aber generell ist es so, bei diesen hyzianischen Planeten, es ist immer noch unsicher, ob es die eigentlich wirklich geben kann, weil du hast ja eben auch schon vorhin die Kritikpunkte gebracht.
Franziska Konitzer Wie es ausschaut mit Austausch zwischen Innerem und der Oberfläche. Findet da überhaupt ein Austausch statt? Ist das überhaupt möglich? Aber die eigentliche Frage ist auch, kann es diese Planeten überhaupt geben? Eben. Es ist immer noch rein hypothetisch. Und es ist sicherlich so, dass die Forschenden, die ursprünglich diese hyzianischen Planeten vorgeschlagen haben und die dann auch mit James Webb nachgeschaut haben, die werten natürlich das alles als Beleg, Hinweis dafür, dass K2-18b wirklich ein hyzianischer Planet ist.
Franziska Konitzer Aber es gibt jetzt auch neuere Artikel, Modelluntersuchungen, die gesagt haben, ja, aber wenn wir uns die Atmosphäre, wenn wir das alles modellieren und was da alles drinnen ist, dann kann man zum Beispiel diese Ergebnisse, dass eben kein Ammoniak gefunden wurde, kann man auch dadurch erklären, dass tatsächlich es auf der Oberfläche von K2-18b einen Magma-Ozean gibt.
Franziska Konitzer Also dass die Oberfläche kein Ozean aus flüssigem Wasser, sondern ein Magma-Ozean, weil der Ammoniak eben auch darin absorbiert werden könnte. Und das ist ein Vorschlag. Und dann gab es vor kurzem noch einen anderen Fachartikel, der hat auch diese Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Oberfläche eben modelliert und versucht, diese Beobachtungsergebnisse zu erklären. Und das ist ziemlich abgefahren.
Franziska Konitzer Weil die haben quasi versucht, also wie müsste die Welt ausschauen, damit ich diese beobachteten Mengen an Methan und Kohlenstoffdioxid hinbekomme. Und diese Forscher sagen... Und jetzt wird es interessant. Tatsächlich könnte ein solcher hyzänischer Planet die entdeckten Mengen an Methan und Kohlenstoffdioxid überhaupt nicht erklären.
Franziska Konitzer Also wenn da tatsächlich eine Ozeanwelt unten drunter steckt, dann würde die auch den Methan irgendwie absorbieren. Und dann würde man leider Gottes nur sehr, sehr, sehr geringe Mengen an Methan erwarten. Also noch viel geringer als die ein Prozent. Und das killt eigentlich diese Wasserwelt bis auf, und jetzt halte ich fest, außer dieser Planet ist bewohnt.
Karl Urban Hä?
Franziska Konitzer Also, Sie haben gesagt, wenn ich einen Planeten habe, K2-18b, wenn ich eine Wasserwelt unten drunter habe, die unbewohnt ist, also unbelebt, dann gibt es zu viel Methan in der Atmosphäre. Aber wenn ich mir vorstelle, dass diese hypothetische Wasserwelt von hypothetischen Lebensformen bewohnt werden würde, die ähnlich wie die Lebensformen aus der frühen Erde funktionieren, nämlich ihr Stoffwechsel mit Methan funktioniert, statt heutzutage mit Sauerstoff, dann würden diese Lebensformen ja Methan erzeugen und der würde dann in der Atmosphäre sein und dann würde das ganz wunderbar klappen.
Karl Urban Oh man, sag mal, gibt es irgendeine Möglichkeit, da noch ein bisschen mehr rauszufinden?
Franziska Konitzer Es gibt die Möglichkeit, ein bisschen mehr rauszufinden, aber dieses Forschungspaper hat tatsächlich ein Happy End in dem Sinne, weil die Forscher haben sich eben drei Modelle angeschaut. Einmal eine unbewohnte Wasserwelt, eine bewohnte Wasserwelt und einfach einen stinknormalen Mini-Neptun. Und tatsächlich kann auch der Mini-Neptun, dieses Modell, kann die beobachteten Mengen an Methan- und Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre wunderbar erklären, nämlich genauso gut wie die bewohnte Wasserwelt.
Franziska Konitzer Sodass die Forscher letztendlich auch sagen, ja, ist beides möglich, aber angesichts der Tatsache, dass ein stinknormaler Mini-Neptun viel weniger Annahmen und viel weniger geistige Verrenkungen erfordert als eine bewohnte, hypothetische Wasserwelt, würden sie dann doch eher wohl für den Mini-Neptun plädieren.
Karl Urban Ja, gemessen an der Tatsache, dass diese Mini-Neptunia sowieso die häufigste Exoplanetenform ist, die wir bis jetzt irgendwo gefunden haben, da weist uns Occams Rasiermesser genau dorthin, oder? Genau.
Franziska Konitzer Letztendlich ist das Occams Rasiermesser. Aber zum Schluss kann ich noch sagen, wie können wir das jetzt genau herausfinden? Geht es jetzt weiter mit K2-18b? Es ist so, dass diese Daten von diesem Forschungsartikel, auch mit diesem Dimethylsulfid etc. Pp., die wurden ja mit dem James Webb Weltraumteleskop erhoben und die wurden nicht sofort mit der gesamten Forscher-Community geteilt, sondern die haben erstmal den Forschenden gehört, die diese Untersuchungen durchgeführt haben. Und zwar ein Jahr lang.
Franziska Konitzer Und deshalb wurde der erste Teil der Beobachtungs-, also der Rohdaten, wurde jetzt erstmal im Januar 2024, naja, so halb öffentlich, also stand auch anderen Forschenden zur Verfügung und der zweite Schwung im Juli 2024. Also dann können auch andere Forscherinnen und Forscher diese Daten untersuchen und überhaupt gucken, ob sie überhaupt zum selben Schluss kommen.
Franziska Konitzer Weil wie gesagt, die Analysemethoden sind hochkomplex und man benutzt normalerweise auch immer zahlreiche und so weiter und so fort. Und deshalb ist es also wichtig, dass sich auch andere Forschende mit diesen Rohdaten beschäftigen. Und dann ist es wirklich so, dass das James Webb-Weltraumteleskop jetzt wohl im Januar auch nochmal Beobachtungen gemacht hat von K2-18b und zwar mit einer weiteren Kamera, die auch Spektroskopie betreiben kann, aber noch ein bisschen auf andere Wellenlängenbereiche geht im infraroten Bereich des Spektrums.
Franziska Konitzer Und deshalb man dann auch nochmal genauer gucken kann, was ist mit dem Methan, wie viel Kohlenstoffdioxid ist da wirklich und ich will fast sagen, Gott bewahre, was ist mit diesem Dimethylsulfid. Genau. Also, das ist so weiter. Und deshalb, lieber Karl, war das meine Geschichte für dich heute von K218b, einer für uns wirklich fremden Welt, die seit ihrer Entdeckung im Jahr 2015 vielleicht zu Unrecht als lebensfreundliche Wasserwelt durch die Medien gejagt wurde.
Franziska Konitzer Und das vor allem dank der Tatsache, dass wir überhaupt mit den neuen Beobachtungsmethoden so viel mehr über sie herausfinden können. Und tatsächlich ist es eine Geschichte, die garantiert noch nicht zu Ende ist, da es bald neue Ergebnisse dazu geben wird und deshalb sage ich an dieser Stelle schon mal, Fortsetzung folgt.
Karl Urban Sehr gut, danke schön, da freue ich mich schon. Vielleicht kommt ja auch noch ein bisschen mehr Substanz dann.
Franziska Konitzer Oh!
Karl Urban Also nicht von dir, sondern von der Forschung, Franzi.
Franziska Konitzer Okay, danke, jetzt bin ich berührt. Also mein Gott, zuerst killst du mir meine Freude für Star Trek im Astrogeo-Plenke, traumatisierst mich mit dem Massenaussterben und dann so.
Karl Urban Du hast ja alles rausgeholt, auf jeden Fall.
Franziska Konitzer Ja, ich kann jetzt nächstes Mal Differenzialgleichungen vorlesen.
Karl Urban Astrogeo zum Einschlafen, das wäre doch gut. Ja doch, das wird ja immer angefragt, aber gut. Echt? Ja, neulich hatten wir einen Kommentar, super Podcast, kann man super hören, aber zum Einschlafen nerven die Geräusche hinten im Quiz, deswegen nur vier Sterne. Das ist okay.
Franziska Konitzer Aber man kann den Timer so einstellen, dass nach 45 Minuten, wie dem auch sei. Auf jeden Fall hier Fortsetzung folgt, ich weiß noch nicht, ob in einer eigenen Folge, wir müssen erst mal abwarten, was rauskommt. Natürlich nehme ich alles zurück, wenn sich die Sache mit dem Dimethylsulfid bestätigen sollte. Nee, eigentlich nehme ich gar nichts zurück, weil bis jetzt finde ich sehr viel Spekulation angefacht von tatsächlich der NASA, weil es natürlich öffentlichkeitswirksam ist.
Franziska Konitzer Aber ich finde, da sollte man wie bei allem die Kirche im Dorf lassen und sich, wie du auch schon gesagt hast, an Ockhams Rasiermesser erinnern.
Karl Urban Ich finde es hier wie auch bei anderen Themen schon interessant, wie sozusagen die Karotte, die an der Angel vor den Augen hängt, die einen antreibt, die Suche nach Leben halt tatsächlich nicht nur die Medien und die Boulevardmedien anfeuert, sondern tatsächlich auch irgendwie die Forscher und die Wissenschafts-PR und wahrscheinlich auch die Forschungsmittel-Anträge.
Franziska Konitzer Natürlich hat das was mit Forschungsmitteln zu tun.
Karl Urban Ja genau, was aber auch irgendwie tragisch ist, weil ich meine, es ist ja per se wissenschaftlich total spannend, was diese Exoplaneten können oder was man da beobachten kann. Also was ich mich hier bei K2-18b frage ist, der ist ja wieder so nah dran, der hat sicher auch so eine Art gebundene Rotation, also dass er eigentlich immer, hätte er eine feste Oberfläche zumindest, die gleiche Seite dem Stern zuwendet, Was ja bei einem Gasplaneten vielleicht ein bisschen weniger relevant ist, als jetzt bei einem Gesteinsplaneten, der dann irgendwie auf einer Seite eiskalt ist und auf der anderen heiß.
Karl Urban Aber hier hat man ja dann ja wahrscheinlich irgendwie auch ziemlich starke Winde und solche Sachen in so einer dichten Atmosphäre. Also das ist ja alles auch für sich schon interessant. Interessant, also bevor man darüber nachdenkt, wie lebensfreundlich so eine Welt ist, also wie funktioniert die physikalisch, was passiert da, was für Bedingungen herrschen da und da gibt es ja so viele Beispiele für Planeten, die jetzt irgendwie nicht in habitablen Zonen sind, aber die halt irgendwie diese ganze Vielseitigkeit der Planeten im Universum einfach zeigen.
Franziska Konitzer Ich meine, ich habe diese Serie, weil wir dann zusammen Astrogeo angefangen haben, habe ich das ja nicht weiter verfolgt, aber so habe ich ja bei den Riffreportern angefangen mit dieser Artikelserie Fremde Welten, habe ich sie genannt, wo ich in jedem Artikel mir Mühe gegeben habe, die erdunähnlichsten Planeten vorzustellen.
Franziska Konitzer Weil mein Hintergedanke auch eben war, ich finde das zwar alles spannend und ich kann das auch irgendwo nachvollziehen, dass man natürlich eine zweite Erde finden möchte oder wie auch immer, die große philosophische Frage etc. pp. Aber wo ich mir denke, ja, aber wie gesagt, die Vielfalt ist einfach super spannend und….
Franziska Konitzer Ich weiß nicht, das ist, das ist, das ist wie wenn ich, ja, also ich finde das, ich finde das auch sehr weird. Ich verstehe das auch, warum man das immer betonen muss, lebensfreundlich oder nicht oder halt eben für Eintreiben von Forschungsgehörigen. Aber ich habe ja da auch, wie zum Beispiel Poltergeist, dieser Planet, das wäre ja ein weiterer Artikel für die fremden Welten gewesen und dann habe ich ihn quasi genommen als erste Folge.
Franziska Konitzer Und Poltergeist war ja wirklich ein Planet, der umkreist einen Pulsar, also einen ausgebrannten, massereichen Stern, also eigentlich einen Neutronenstern, garantiert nicht lebensfreundlich. Und diese Entdeckung war ja auch so früh, dass die, die wurde ja auch dann angezweifelt, weil man sich auch nicht vorstellen konnte, dass es da einen Planeten gibt.
Franziska Konitzer Aber wenn du heutzutage googelst, nachschaust, dich damit beschäftigt, wird immer nur Pegasi 51b erwähnt, weil das der erste Exoplanet war, der um einen sonnenähnlichen Stern gefunden worden ist. Pulsare zählen ja nicht. Und die haben auch einen Nobelpreis tatsächlich dafür gekriegt. Während diese tatsächliche allererste Planetenentdeckung, die ist vollkommen untergegangen.
Franziska Konitzer Damals schon. Vielleicht auch zum damaligen Zeitpunkt, weil es eben auch sehr umstritten war. Aber es hat sich ja bestätigt, da ist definitiv ein Planet. Aber halt auch so, nee, das ist ja Pulsar, zählt ja nicht, ne? Hauptsache sonnenähnlich. Und das finde ich schon so ein bisschen so, ja, ich finde das auch ein bisschen schade eigentlich manchmal, weil die Vielfalt ist da und groß und ich finde, man sieht immer, dass das eigentlich, dass unsere Galaxie ein, irrer Ort ist, das Vielfalt hervorbringt und so weiter und so fort und dann aber immer nur so oh Gott, gibt's da Leben?
Karl Urban Also wenn ihr die Folge nochmal nachhören wollt, das war Astrogeo 41, unser gemeinsames Frühwerk. Genau, fand ich auf jeden Fall sehr spannend. Aber ich glaube, jetzt muss ich noch ein paar Verständnisfragen beantworten, oder?
Franziska Konitzer Ich hab ein paar Fragen für dich.
Karl Urban Genau. Sehr gut, sehr gut. Ich bin bereit.
Franziska Konitzer Frage 1. Sehr gut. Wie heißt der Exoplanet, von dem ich dir heute erzählt habe?
Karl Urban Das ist ja einfach. Moment, ich habe es mir aufgeschrieben. K218b.
Franziska Konitzer Hurra. Frage Nummer 2. Warum können wir Exoplaneten üblicherweise nicht direkt beobachten, also zum Beispiel ein Bild von ihnen machen?
Karl Urban Weil die Sterne zu hell sind, verglichen mit den Planetchen.
Franziska Konitzer Richtig. Richtig. Und die Planeten zu dunkel. Aber ja. Frage Nummer drei. Wie kann man stattdessen Exoplaneten beobachten?
Karl Urban Gibt es, glaube ich, vier, fünf Möglichkeiten. In dem Fall sind es Transits, also das Vorbeifliegen. Nein, das doch Vorbeifliegen auf der Sichtlinie sozusagen. Also der Planet verdunkelt den Stern so ein bisschen und dann verändert sich das Licht. Und das können wir unter anderem messen. Eine andere Möglichkeit wäre der Doppler-Effekt.
Franziska Konitzer Hurra! Ja. Frage Nummer vier. Du musst mir nur zwei Beispiele nennen. Was wissen wir über den Exoplaneten K2-18b?
Karl Urban Also er umkreist seinen Stern relativ nah, ist größer als die Erde, hat eine geringere Dichte. Und daraus können wir schon mal ableiten, dass er relativ viel Gas in seiner Atmosphäre hat.
Franziska Konitzer Genau.
Karl Urban Das sind die Hard Facts, würde ich sagen. Ja, die Hard Facts.
Franziska Konitzer Dass er eine dicke Atmosphäre hat.
Karl Urban Genau.
Franziska Konitzer Weiteres Hard Fact würde tatsächlich auch, es gibt definitiv Methan und Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, nur wie viel ist offen. So, Frage Nummer 5. Welcher Fund oder Nachweis würde dich überzeugen, dass es auf einem Exoplaneten biologische Aktivität, also Leben gibt?
Karl Urban Ähm, Radioemissionen. Okay.
Franziska Konitzer Das nehme ich.
Karl Urban Bei allen anderen wäre ich skeptisch.
Franziska Konitzer Ernsthaft? Du willst, dass sie echt Hallo, Hallo, Hallo, Hallo irgendwie schicken?
Karl Urban Ja, sie dürfen uns auch die Live-Übertragung der Olympischen Spiele 1936 zurückschicken. Das ist auch okay.
Franziska Konitzer Stimmt, das wäre auch okay.
Karl Urban Auf Contact haben wir ja auch schon öfter mal referenziert, glaube ich.
Franziska Konitzer Ein großartiger Film Muss ich mal wieder lesen, das ist toll.
Karl Urban Hat das auch ein Buch, ne? Stimmt Was?
Franziska Konitzer Das basiert auf einem Buch? Karl, du hast Contact nicht gelesen?
Karl Urban Nein, okay, also weiß ich schon, was ich als nächstes machen muss Ja.
Franziska Konitzer Carl Sagan hat dieses Buch geschrieben Du wirst dieses Buch sofort Ja, ne, tatsächlich Jetzt bin ich entsetzt Das geht gar nicht Also Wir müssen schnell zu Ende machen, damit du eher mit dem Lesen anfangen kannst, Ja.
Karl Urban Dann machen wir zu Ende.
Franziska Konitzer Ja.
Karl Urban Dann war sie das nämlich, die 88. Ausgabe von Astrogeo. Wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Riff Reporter. Und die Riff Reporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen JournalistInnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten und alles frei von Werbung und Trackern.
Franziska Konitzer Und dort bei den Riff-Reportern könnt ihr auch den Weltraum-Report bestellen, unser Newsletter, in dem wir euch über neue Folgen von Astrogeo und andere Astro-Texte informieren und der kostet nichts.
Karl Urban Und wir danken auch allen, die diesen Podcast direkt unterstützen und eure Beiträge helfen uns schon, die Fixkosten dieses Podcasts zu decken. Leider noch nicht unsere Arbeitszeit und deshalb freuen wir uns weiter über neue UnterstützerInnen auf Steady oder auch über direkte Überweisungen. Alle Möglichkeiten, uns finanziell zu unterstützen, findet ihr auf unserer Webseite astrogeo.de.
Franziska Konitzer Und wenn euch die Folge gefallen hat, hinterlasst uns gerne einen freundlichen Kommentar oder eine Bewertung bei Apple Podcasts, Spotify, direkt auf unserer Website oder wo immer ihr diesen Podcast hört. Und Feedback oder Ideen für neue Themen könnt ihr uns auch auf Mastodon zukommen lassen unter astro-geo.chaos.social oder ihr könnt uns eine Mail schreiben an redaktion.astrogeo.de.
Karl Urban Ja, und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören. Wir sagen Tschüss, Ad Astra und Glück auf. Bis zum nächsten Mal. Und ich bin Geologe, der bei 340 ppm CO2 in.
Franziska Konitzer Der Atmosphäre geboren.
Karl Urban Wurde. Man muss einfach so texten, dass man das aussprechen kann. Ich bin einfach selber schuld.