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Exoplaneten

TRAPPIST-1 e

TRAPPIST-1 e ist etwas kleiner und leichter als die Erde. Sein Abstand zum kühlen Mutterstern macht ihn zu einem interessanten Ziel für die Atmosphärenforschung; ob er überhaupt eine Lufthülle besitzt, ist in den hier ausgewerteten Webb-Studien noch offen.

Wie unterscheidet man eine mögliche Atmosphäre vom störenden Licht des Sterns?

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Schematische KI-Illustration eines Transits: TRAPPIST-1 e erscheint als kleine dunkle Scheibe vor einem großen warm orangefarbenen Roten Zwergstern.
KI-generierte schematische, nicht maßstäbliche Transitdarstellung nach Abgleich mit NASA/STScI-Künstlerbildern. Keine Teleskopaufnahme oder Oberflächenkarte; Farbgebung und Sternstruktur sind illustrativ. Die Silhouette belegt keine Atmosphäre und keinen Ozean.

Zur Orientierung

Planetendurchmesser
Etwa 0,92 Erddurchmesser · rund 11.700 kmAus dem Transitradius der Analyse von Agol et al. (2021), kein aufgelöstes Oberflächenbild.E. Agol et al., Planetary Science Journal 2 (2021); NASA NTRS
Planetenmasse
Rund 0,69 ErdmassenAus dem dynamischen Modell der gegenseitigen Bahnstörungen, nach Agol et al. (2021). Keine Radialgeschwindigkeits-Mindestmasse.E. Agol et al., Planetary Science Journal 2 (2021); NASA NTRS
Umlauf um den Mutterstern
Rund 6,10 Erdtage um TRAPPIST-1Bahnperiode, keine unabhängig gemessene Tageslänge.NASA Exoplanet Archive, Caltech/IPAC
Bahnabstand zum Mutterstern
Rund 0,0293 AE zu TRAPPIST-1Große Halbachse von etwa 4,4 Millionen km nach Agol et al. (2021). Der Stern ist wesentlich lichtschwächer als die Sonne.E. Agol et al., Planetary Science Journal 2 (2021); NASA NTRS NASA/ESA/CSA/STScI (2025)
Entfernung zur Erde
Rund 40 LichtjahreEntfernung zum Sternsystem; nicht mit dem kleinen Abstand des Planeten zu seinem Stern verwechseln.NASA/ESA/CSA/STScI (2025)

Ein kurzer Umlauf um einen kühlen Stern

TRAPPIST-1 besitzt sieben bekannte Planeten von ungefähr Erdgröße. Planet e wurde 2017 bekannt und liegt in einem besonders interessanten Bereich dieses kompakten Systems. Sein Jahr dauert nur gut sechs Erdtage, obwohl sein Abstand zum Stern für die Frage nach flüssigem Wasser günstig sein könnte.

Das passt zusammen, weil der Mutterstern ein kühler, lichtschwacher Roter Zwerg ist. Eine geeignete Bestrahlung kann dort viel näher am Stern erreicht werden als im Sonnensystem. Der Bahnabstand allein lässt sich deshalb nicht als Thermometer zwischen beliebigen Sternsystemen verwenden.

Die Bezeichnung „habitable Zone“ beschreibt eine Möglichkeit unter passenden Bedingungen. Ob eine Welt tatsächlich flüssiges Wasser halten kann, hängt unter anderem von ihrer Atmosphäre, deren Druck und dem Energiehaushalt ab. Bei TRAPPIST-1 e sind weder ein Ozean noch Leben nachgewiesen.

NASA Exoplanet Archive, Caltech/IPAC NASA/ESA/CSA/STScI (2025) MIT Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (2025)

Transits liefern Größe, kleine Zeitabweichungen helfen bei der Masse

Von der Erde aus gesehen zieht der Planet regelmäßig vor seinem Stern vorbei. Während eines solchen Transits fehlt ein kleiner Teil des Sternlichts. Die Tiefe dieses Helligkeitsabfalls verrät das Größenverhältnis von Planet und Stern; mit den Eigenschaften des Sterns lässt sich der Planetenradius ableiten.

Die sieben Welten beeinflussen sich außerdem durch ihre Gravitation. Dadurch kommen Transits etwas früher oder später als in einem einfachen, völlig ungestörten Takt. Aus vielen gemessenen Zeiten und einem dynamischen Modell lassen sich die Planetenmassen eingrenzen.

Für Planet e ergab die Analyse von 2021 etwa 0,92 Erdradien und 0,69 Erdmassen. Das passt zu einer überwiegend felsigen Welt. Masse und Radius allein legen jedoch weder die genaue Eisenverteilung im Inneren noch eine Wassermenge eindeutig fest.

E. Agol et al., Planetary Science Journal 2 (2021); NASA NTRS NASA Exoplanet Archive, Caltech/IPAC

Der Stern prägt auch das vermeintliche Atmosphärensignal

Falls eine Atmosphäre vorhanden ist, durchläuft während des Transits etwas Sternlicht ihre Randregion. Verschiedene Moleküle absorbieren unterschiedliche Wellenlängen. Die Suche nach diesen kleinen Unterschieden heißt Transmissionsspektroskopie.

Die Schwierigkeit liegt hier nicht nur beim Planeten. Die Oberfläche des Sterns ist ungleichmäßig und verändert sich. Der Planet verdeckt nur einen Teil davon; das übrige Sternlicht enthält daher möglicherweise eine andere Mischung heller und kühler Bereiche. Das kann im gemeinsamen Spektrum Merkmale erzeugen, die einer Planetenatmosphäre zugeschrieben würden.

Eine 2025 veröffentlichte NIRSpec-Untersuchung wertete vier Transits aus dem Jahr 2023 aus. Zwischen ihnen änderte sich der störende Sternbeitrag deutlich. Das Team konnte bestimmte ausgedehnte, wasserstoffdominierte Atmosphären ausschließen. Eine solche Einschränkung ist ein Ergebnis, auch wenn damit noch keine andere Atmosphäre identifiziert ist.

N. Espinoza et al., Astrophysical Journal Letters (2025), author manuscript MIT Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (2025)

Mehrere mögliche Welten passen noch zu den Daten

Die begleitende Studie zu sekundären Atmosphären fand keine starken Belege für oder gegen eine Lufthülle. Sowohl ein weitgehend luftloser Gesteinsplanet als auch bestimmte stickstoffreiche Atmosphären konnten die Daten angemessen beschreiben. Stickstoffreich ist hier ein erlaubtes Modell, kein Nachweis von Stickstoff.

Einige kohlendioxidreiche Szenarien nach dem Vorbild von Venus oder Mars waren weniger gut vereinbar. Die Einschränkung war jedoch vergleichsweise schwach und hing von den angesetzten Druckverhältnissen ab. Daraus folgt kein pauschaler Ausschluss jedes CO₂-haltigen Szenarios.

Ebenso wenig lässt sich ein einzelnes Merkmal schon als sicherer Methannachweis oder als Lebenszeichen lesen. Nicht vollständig beseitigte Sternsignale können ähnliche Spuren hinterlassen. Die spannende offene Frage lautet daher zunächst, ob ein wiederholbares planetarisches Signal von den Eigenschaften des Sterns getrennt werden kann.

A. Glidden et al., Astrophysical Journal Letters (2025), author manuscript

Ein zweiter Transit kann bei der Kontrolle helfen

Eine vorgeschlagene Strategie nutzt Beobachtungen von Planet b und Planet e in engem zeitlichem Abstand. Wenn der innere Planet b als atmosphärisch sehr dünner oder luftloser Vergleich dienen kann, lässt sich besser abschätzen, welcher Teil des Signals vom Stern stammt. Die Annahmen über b müssen dabei selbst geprüft bleiben.

Wiederholungen helfen zudem, Veränderungen der Sternoberfläche von einem reproduzierbaren Beitrag des Planeten zu unterscheiden. Die 2025 vorgestellten Arbeiten beschreiben dafür zusätzliche Beobachtungen. Sie sind keine bereits vorweggenommene Bestätigung einer Atmosphäre.

Deshalb zeigt die Illustration einen Transit statt einer erfundenen Erdlandschaft. Das geprüfte NASA/STScI-Vorbild ist ebenfalls eine Künstlerdarstellung. Der dunkle Planet vor einer warmen Sternscheibe erklärt die Messgeometrie; er entscheidet nicht zwischen einem luftlosen Körper und einer Welt mit schwerer Atmosphäre. Farben und Sternstruktur sind schematisch.

NASA/ESA/CSA/STScI (2025) NASA, ESA, CSA, STScI, Joseph Olmsted (STScI) A. Glidden et al., Astrophysical Journal Letters (2025), author manuscript

Eine Frage führt zur nächsten.

Quellen und Bildnachweis

Redaktioneller Quellenstand: 2026-11-11

KI-generierte schematische, nicht maßstäbliche Transitdarstellung nach Abgleich mit NASA/STScI-Künstlerbildern. Keine Teleskopaufnahme oder Oberflächenkarte; Farbgebung und Sternstruktur sind illustrativ. Die Silhouette belegt keine Atmosphäre und keinen Ozean. Die Darstellung dient der Veranschaulichung; wissenschaftliche Aussagen beruhen auf den verlinkten Quellen.