Erste Atmosphäre auf einem bewohnbaren Felsplaneten nachgewiesen

Ein Felsplanet 48 Lichtjahre von der Erde entfernt hat eine Atmosphäre. Das ist nicht Hypothese, nicht Modell, sondern ein direkter Messbefund: Astronomen haben beim Planeten LHS 1140 b Helium nachgewiesen, das aus der Atmosphäre des Planeten entweicht. Die Studie erschien im Juli 2026 in der Fachzeitschrift Science. Es ist das erste Mal, dass eine Atmosphäre auf einem felsigen Planeten in der habitablen Zone eines anderen Sterns direkt bestätigt wurde.

Was ist LHS 1140 b?

LHS 1140 b umkreist einen roten Zwergstern im Sternbild Cetus, dem Walfisch, rund 48 bis 49 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Der Planet hat eine Masse von 5,6 Erden und einen Radius von 1,73 Erden, gehört also zur Klasse der Super-Erden. Entscheidend ist seine Position innerhalb der habitablen Zone seines Sterns: In diesem Abstandsbereich ist die Strahlungsintensität so, dass flüssiges Wasser auf einer felsigen Oberfläche theoretisch möglich wäre.

Rote Zwergsterne sind für die Suche nach bewohnbaren Planeten besonders interessant. Sie machen rund 70 bis 80 Prozent aller Sterne der Milchstraße aus und leben deutlich länger als sonnenähnliche Sterne. Ihre habitable Zone liegt näher am Stern, was Transit-Beobachtungen von Planeten häufiger und kontrastreicher macht. LHS 1140 b gilt seit mehreren Jahren als einer der vielversprechendsten Kandidaten für die Exoplanetenforschung.

Wie Helium eine Atmosphäre verrät

Das Magellan Clay Telescope am Las Campanas Observatory in Chile beobachtete LHS 1140 b während eines Transits im Jahr 2024, also während der Planet vor seinem Stern vorbeizog. Das Forscherteam der Harvard University nutzte die Helium-10830-Absorptionslinie im Infrarotbereich: Helium in der Oberhülle eines Planeten absorbiert Sternlicht auf eine charakteristische Weise, die Spektrografen eindeutig identifizieren können.

Das Signal war eindeutig. Helium entweicht aus der äußeren Atmosphärenschicht des Planeten, ein Prozess namens Photoevaporation oder atmosphärische Flucht. Dieser Befund ist der direkte Beweis, dass LHS 1140 b eine Atmosphäre besitzt, aus der überhaupt etwas entweichen kann. Ohne Atmosphäre würde kein solches Signal entstehen.

Ein unerwarteter Befund kompliziert die Interpretation: Bei einem zweiten Transit-Fenster im Jahr 2025 war das Helium-Signal nicht mehr nachweisbar. Die Autoren deuten das als zeitlich variable atmosphärische Aktivität, möglicherweise verbunden mit schwankender Sternaktivität oder saisonalen Mustern auf dem Planeten. Das Verschwinden des Signals bedeutet keine Widerlegung der Entdeckung, unterstreicht aber, dass die Forschung an LHS 1140 b noch am Anfang steht.

Was die Entdeckung bedeutet und was nicht

Der Nachweis einer Atmosphäre bedeutet nicht, dass LHS 1140 b bewohnbar ist. Die Zusammensetzung der Atmosphäre bleibt unbekannt. Nach aktuellem Stand ist sie wahrscheinlich dünn und stickstoff- oder kohlendioxiddominiert, nicht wasserstoffreich. Wasser, Sauerstoff oder andere Biomarker sind noch nicht nachgewiesen.

Was die Entdeckung bedeutet: Alle bisherigen Messungen, darunter Beobachtungen durch das James-Webb-Weltraumteleskop, hatten LHS 1140 b als vielversprechenden Kandidaten eingestuft und Hinweise auf Wasserdampf geliefert, die Atmosphäre selbst aber nicht direkt bestätigen können. Erst die Magellan-Messung liefert den direkten Nachweis. Für die Exoplanetenforschung war die Frage bisher offen, ob felsige Planeten in habitablen Zonen überhaupt Atmosphären behalten können: Rote Zwergsterne sind strahlungsaktiv und können Atmosphären im Laufe von Milliarden Jahren abstreifen. LHS 1140 b zeigt: In diesem Fall hat der Planet eine Atmosphäre.

Im Vergleich: Felsplaneten ohne Atmosphäre

Das TRAPPIST-1-System gilt als das meistbeobachtete Planetensystem mit potenziell bewohnbaren Welten. JWST-Beobachtungen im Jahr 2023 ergaben für TRAPPIST-1c keine Anzeichen einer signifikanten Atmosphäre: Die Infrarotmessungen zeigten kaum Wärmespeicherung auf der Nachtseite, was auf einen Planeten ohne schützende Atmosphäre hindeutet. Für TRAPPIST-1b ergaben frühere Messungen ähnliche Ergebnisse. Die aussichtsreichsten Kandidaten des Systems weiter außen in der habitablen Zone wurden noch nicht mit vergleichbarer Präzision vermessen.

Mars bietet das Beispiel eines Planeten, der einst eine dickere Atmosphäre hatte und sie verlor. Vor etwa 3,5 bis 4 Milliarden Jahren verfügte Mars nach NASA-Rekonstruktionen über eine dichtere Atmosphäre und flüssiges Wasser. Der Verlust des Magnetfelds und die Solaraktivität streiften die Atmosphäre ab. Heute liegt der Luftdruck auf der Marsoberfläche bei rund 0,6 Prozent des Erdniveaus.

Kepler-186f, 2014 als erster erdgroßer Planet in einer habitablen Zone bekannt geworden, ist 490 Lichtjahre entfernt und damit für aktuelle Atmosphärenmessungen unerreichbar. LHS 1140 b ist mit 48 Lichtjahren deutlich näher, was die direkten Messungen erst möglich gemacht hat.

Von der ersten Entdeckung zur ersten Atmosphäre: drei Jahrzehnte

1995 entdeckten Michel Mayor und Didier Queloz den ersten Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern: 51 Pegasi b, einen Gasriesen, vollständig lebensfeindlich, aber der Beweis, dass andere Sterne Planeten haben. Sie erhielten 2019 den Nobelpreis für Physik dafür.

2009 startete das Kepler-Weltraumteleskop und fand in zehn Jahren fast 2.700 bestätigte Exoplaneten, darunter die ersten felsigen Planeten in habitablen Zonen: Kepler-22b im Jahr 2011, Kepler-186f im Jahr 2014. Beide zu weit entfernt, um ihre Atmosphären zu messen.

2022 begann JWST seine Beobachtungen und charakterisierte erstmals die Atmosphären naher Exoplaneten mit beispielloser Präzision. Frühere JWST-Daten zu LHS 1140 b hatten Hinweise auf Wasserdampf geliefert, die Atmosphäre selbst jedoch nicht direkt bestätigt. Im Jahr 2026, gut drei Jahrzehnte nach der ersten Exoplanetenentdeckung, gelang erstmals der direkte Atmosphärennachweis auf einem Felsplaneten in der habitablen Zone. Was als Nächstes kommt: JWST soll in den nächsten vier bis fünf Jahren die Zusammensetzung dieser Atmosphäre analysieren und nach Biomarkern suchen.