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Seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahr 1992 hat sich die Suche nach erdähnlichen Welten und potenziell lebensfreundlichen Bedingungen außerhalb unseres Sonnensystems zu einem der faszinierendsten Forschungsgebiete der modernen Astronomie entwickelt. Mittlerweile sind über 5.500 Exoplaneten bekannt, und einige davon zeigen Hinweise auf das Vorhandensein von Wasser – sei es in Form von Wasserdampf in der Atmosphäre, gefrorenem Wasser auf der Oberfläche oder Wassereis in deren Zusammensetzung. Diese Entdeckungen gelten als bedeutende Meilensteine in der Suche nach außerirdischem Leben, denn Wasser gilt als eine der Grundvoraussetzungen für Leben, wie wir es kennen.
Die Methoden, mit denen Wasser auf Exoplaneten nachgewiesen oder vermutet wird, beruhen vor allem auf der sogenannten Transit- und Spektroskopietechnik. Dabei beobachten Teleskope wie Hubble oder das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST), wie das Licht eines Sterns durch die Atmosphäre eines vor ihm vorbeiziehenden Planeten fällt. Je nach chemischer Zusammensetzung der Atmosphäre werden bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert oder gestreut. So lassen sich Hinweise auf Wasserdampf, aber auch auf andere Moleküle wie Methan, Kohlendioxid oder Sauerstoff erkennen. Besonders aufschlussreich sind solche Beobachtungen bei heißen Jupiter-ähnlichen Planeten mit ausgedehnten Atmosphären, da sich dort Spektrallinien leichter analysieren lassen. Doch inzwischen sind auch Beobachtungen kleinerer, möglicherweise erdähnlicher Planeten möglich geworden.
Einige der vielversprechendsten Funde stammen von Planeten, die sich in der sogenannten habitablen Zone ihres Sterns befinden – jenem Bereich, in dem Temperaturen theoretisch flüssiges Wasser auf der Oberfläche erlauben könnten. So wurde beispielsweise beim Planeten K2-18 b, der etwa 124 Lichtjahre entfernt ist, mit Hilfe von Hubble Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen. Auch das James-Webb-Teleskop bestätigte jüngst die Existenz von Molekülen wie Kohlendioxid und möglicherweise sogar Spuren von DMS (Dimethylsulfid) – eine Substanz, die auf der Erde fast ausschließlich durch biologische Prozesse entsteht. K2-18 b ist jedoch deutlich größer als die Erde und könnte eher ein Mini-Neptun sein, was Fragen zur tatsächlichen Bewohnbarkeit aufwirft.
Ein weiterer interessanter Kandidat ist der Exoplanet WASP-96 b, bei dem durch JWST-Spektroskopie klare Signaturen von Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen wurden – ein bedeutender Erfolg bei der Anwendung neuer Teleskoptechnologie. Zwar handelt es sich bei diesem Planeten um ein heißes Gasriesenobjekt, also keine erdähnliche Welt, doch der Nachweis zeigt, dass präzise Wassermessungen auch bei Exoplaneten möglich sind, die viele Lichtjahre entfernt sind.
Andere potenziell wasserreiche Exoplaneten wurden im TRAPPIST-1-System gefunden. Dieses System aus sieben erdgroßen Planeten, das sich nur rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, enthält mindestens drei Planeten in der habitablen Zone. Es gibt Anzeichen dafür, dass dort große Mengen Wasser – eventuell in gefrorener oder flüssiger Form – existieren könnten. Zwar steht eine atmosphärische Bestätigung durch das James-Webb-Teleskop noch aus, doch die Voraussetzungen sind vielversprechend, da diese Planeten ihrem kühlen Zentralstern relativ nah sind und sich aus Materialien gebildet haben könnten, die wasserreich sind.
Die Interpretation solcher Daten ist allerdings komplex. So kann das Vorhandensein von Wasserdampf in einer Atmosphäre auch mit extrem hohen Temperaturen oder Druckverhältnissen einhergehen, die Leben unmöglich machen würden. Auch können Wasser- oder Eisvorkommen tief unter einer dichten Gashülle verborgen sein, wie man es von Monden im eigenen Sonnensystem – etwa Europa oder Enceladus – kennt. Dennoch ist der Nachweis von Wasser ein wichtiger Indikator für chemische Vielfalt und geologische Prozesse.
Insgesamt lässt sich festhalten, dass die moderne Astronomie heute in der Lage ist, Exoplaneten nicht nur als entfernte Punkte zu erkennen, sondern auch ihre atmosphärischen Eigenschaften zu untersuchen – ein technisches Wunderwerk. Der Nachweis von Wasser – insbesondere in Verbindung mit anderen molekularen Spuren wie Methan oder Sauerstoff – bringt uns der Beantwortung der Frage näher, ob wir im Universum allein sind. Die Reise zur Entdeckung eines echten erdähnlichen, bewohnbaren Planeten mit flüssigem Wasser auf der Oberfläche ist noch nicht zu Ende, aber die bisherigen Funde zeigen deutlich: Solche Welten sind wahrscheinlich keine Seltenheit.
Es sind bislang keine eindeutig als „reine Wasserplaneten“ bestätigten Exoplaneten bekannt. Viele gelten jedoch als Wasserwelten oder Wasserreiche Kandidaten – Planeten, deren Masse, Dichte und theoretische Modelle auf einen hohen Wasseranteil hindeuten (bis zu 50% oder mehr). Nachfolgend findest du eine Liste solcher vermuteter Wasserwelten:
1. GJ 1214 b
- Entfernung: ca. 48 Lichtjahre (Sternbild Ophiuchus)
- Typ: Sub-Neptun
- Durchmesser: ca. 2,7 Erdradien
- Masse: ca. 6,5 Erdmassen
- Besonderheit: Dichte zu niedrig für Gesteinsplanet, zu hoch für Gasriese
- Wasseranteil (Modell): Möglich >50 %, dicke Wasserdampf-Atmosphäre
- Beobachtungen: JWST (2023–2024) zeigt dunstige, möglicherweise wasserreiche Hülle
2. Kepler-138 c & Kepler-138 d
- Entfernung: ca. 218 Lichtjahre
- Typ: Mini-Neptune
- Größe: ca. 1,5–1,6 Erdradien
- Dichte: Deutlich geringer als bei Gesteinsplaneten
- Besonderheit: Analysen (2022) legen nahe, dass beide Planeten zum Großteil aus Wasser bestehen
- Wasseranteil: Geschätzt bis zu 50 % (Eis + Flüssigwasser unter hohem Druck)
- Beobachtungsinstrumente: Kepler, Hubble, JWST-Vorbereitungen
3. K2-18 b
- Entfernung: ca. 124 Lichtjahre (Sternbild Löwe)
- Typ: Mini-Neptun
- Größe: ca. 2,6 Erdradien
- Besonderheit: Wasserdampf in Atmosphäre nachgewiesen, Hinweise auf „Hycean-Welt“ (wasserbedeckt + Wasserstoffatmosphäre)
- Modellannahme: Möglicherweise tiefer Ozean unter dicker Atmosphäre
- Wasseranteil: Möglicherweise >30 % der Planetenmasse
4. TOI-1452 b
- Entfernung: ca. 100 Lichtjahre (Sternbild Drache)
- Typ: Supererde
- Größe: ca. 1,7 Erdradien
- Masse: ca. 4,8 Erdmassen
- Dichte: Niedriger als bei felsigen Planeten → Hinweis auf großen Wasseranteil
- Wasseranteil (Modell): Möglicherweise bis zu 30–50 %
- Entdeckt durch: TESS, 2022 bestätigt
5. TRAPPIST-1 d, e, f, g (Kandidaten)
- Entfernung: ca. 40 Lichtjahre
- Typ: Erdgroße Gesteinsplaneten
- Besonderheit: Modelle deuten auf Wasseranteile, eventuell als Eis oder unterirdische Ozeane
- Bestätigung: Noch keine direkte Wasserdampfsignatur, JWST-Daten in Auswertung
- Wasseranteil (vermutet): 5–25 %, abhängig vom Planeten
6. Kepler-22 b (möglicher Ozeanplanet)
- Entfernung: ca. 600 Lichtjahre
- Typ: Supererde
- Größe: ca. 2,4 Erdradien
- Besonderheit: In habitabler Zone, geringe Dichte → mögliches globales Wassermeer
- Status: Vermutung, kein direkter Nachweis
7. HD 106315 c
- Entfernung: ca. 340 Lichtjahre
- Typ: Sub-Neptun
- Größe: ca. 2,6 Erdradien
- Dichte: Niedrig, was auf dichte Wasser- oder Eisumhüllung schließen lässt
- Wasseranteil (Modell): Möglich bis 50 %
Was ist ein „Wasserplanet“?
- Ein Planet, dessen Hauptmasse aus Wasser besteht, in Form von:
- Flüssigem Wasser (Ozeane)
- Hochdruck-Eis (unter dichten Atmosphären)
- Wasserdampf in der Atmosphäre
- Oft angenommen: Gesteinskern + dicker Wasser/Ozeanmantel + Atmosphäre
Fazit:
Kein Exoplanet wurde bislang zweifelsfrei als „reiner Wasserplanet“ bestätigt – aber es gibt mehrere überzeugende Kandidaten, deren Dichte und atmosphärische Eigenschaften stark auf wasserreiche Zusammensetzungen hindeuten. Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop werden in den kommenden Jahren weitere Klärung bringen.
