11.10.12

Astronomie

Supererde besteht zu einem Drittel aus Diamant

Er ist nur 41 Lichtjahre von der Erde entfernt und zwei Mal so groß wie die Erde: 55 Cancri e ist der erste bekannte Planet mit Diamanten-Beschichtung, der um einen sonnenähnlichen Stern kreist.

Von Nadja Podbregar

Eine nur 41 Lichtjahre entfernte Supererde könnte mindestens zu einem Drittel aus Diamant bestehen. Der Planet 55 Cancri e ist rund zwei Mal so groß wie die Erde, weist aber eine fundamental andere chemische Zusammensetzung als diese auf. Das hat ein internationales Astronomenteam anhand neuer Beobachtungen herausgefunden.

"Die Oberfläche dieses Planeten ist wahrscheinlich mit Graphit und Diamant bedeckt statt mit Granit und Wasser wie die Erde", erklärt Erstautor Nikku Madhusudhan von der Yale University in New Haven. 55 Cancri e eröffne damit eine geochemisch und geophysikalisch ganz neue Klasse von Gesteinsplaneten, berichten die Forscher in einer Veröffentlichung, die demnächst im Fachmagazin "Astrophysical Journal Letters" erscheinen wird.

Im letzten Jahr hatte ein Forscherteam bereits einen mutmaßlichen Diamantplaneten in der Milchstraße entdeckt, dieser umkreist aber einen Pulsar und damit einen sehr speziellen, exotischen Sternentyp. 55 Cancri e sei nun der erste bekannte Diamantplanet um einen sonnenähnlichen Stern, sagen die Astronomen.

Innerster von fünf Planeten

55 Cancri e ist der innerste von insgesamt fünf Planeten, die den sonnenähnlichen Stern 55 Cancri umkreisen. Dieser liegt im Sternbild des Krebses und ist sogar mit bloßem Auge am Nachthimmel zu erkennen. 55 Cancri e hat die achtfache Masse der Erde und umrundet seinen Stern mit rasender Geschwindigkeit: Für einen Umlauf benötigt er nur 18 Tage. Wegen seiner Nähe zu seiner Sonne ist er zudem extrem heiß, an seiner Oberfläche herrschen mehr als 2100 Grad Celsius.

Im letzten Jahr hatten Astronomen erstmals beobachtet, wie der Planet vor seinem Zentralstern vorüberzog. Aus den dabei gewonnenen Daten ließen sich erste Rückschlüsse auf Größe, Dichte und Masse von 55 Cancri e ziehen.

"Zunächst hat man angenommen, dass der Planet aus Eisen, Silikaten und einer dicken Hülle aus Wasser besteht", berichten Madhusudhan und seine Kollegen. Man sei dabei einfach von der typischen Struktur der Gesteinsplaneten im Sonnensystem ausgegangen. Neue Messungen und Modelle hätten aber gezeigt, dass die beobachteten Merkmale des Planeten eher auf eine extrem kohlenstoffreiche Zusammensetzung hindeuteten.

Mindestens ein Drittel aus Diamant

Den Berechnungen der Forscher nach könnte 55 Cancri e aus Kohlenstoff in Form von Graphit und Diamant, aus Eisen, der Kohlenstoffverbindung Siliziumkarbid und möglicherweise einigen Silikaten bestehen. "Das Innere unserer Erde ist dagegen extrem arm an Kohlenstoff – er macht weniger als ein Tausendstel der Erdmasse aus", sagt Mitautor Kanani Lee von der Yale University.

Mindestens ein Drittel von 55 Cancri e könnte aus Diamant bestehen, schreiben die Wissenschaftler. Diese Diamantmenge entspräche dem Dreifachen der Masse unserer Erde. Wasser sei entgegen vorherigen Annahmen vermutlich überhaupt nicht vorhanden.

"Sterne sind einfach"

Der Fund einer kohlenstoffreichen Supererde werfe ein völlig neues Licht auf die Vielfalt fremder Planeten, sagt Madhusudhan. Denn jetzt könne man nicht länger davon ausgehen, dass ferne Gesteinsplaneten der Erde in Bezug auf ihre Zusammensetzung und auch die auf ihnen ablaufenden Prozesse ähnlich sein müssen. Wenn ein Planet zum großen Teil aus dem gut wärmeleitenden Kohlenstoff bestehe, beeinflusse dies auch geologische Prozesse wie die Plattentektonik, Vulkane, Erdbeben und die Bildung von Gebirgen.

"Sterne sind einfach. Kennt man ihr Alter und ihre Masse, kann man daraus auf Struktur und Geschichte schließen", kommentiert David Spergel von der Princeton University die Studie seiner Kollegen. Planeten seien dagegen weitaus komplexer. "Diese diamantenreiche Supererde ist nur ein Beispiel für die vielen weiteren Entdeckungen, die uns noch bei der Suche nach fremden Planeten erwarten", sagt der Astronom.