Hubble findet Exoplaneten

Animation der NASA

Die folgenden Bilder  zeigen einen Schatten, der sich gegen den Uhrzeigersinn um eine Gas- und Staubscheibe herum bewegt, die den jungen Stern TW Hydrae umkreist. Die beiden Fotos oben, aufgenommen durch den Space Telescope Imaging Spectrograph, zeigen eine ungleichmäßige Helligkeit über der Hauptscheibe. Durch verbesserte Bildverarbeitung (Bilder unten) wird die Dunkelfärbung noch deutlicher.

Diese erweiterten Darstellungen erlauben Astronomen, den Grund für die Änderungen in der Helligkeit zu bestimmen. Die Dimmung der Scheibe oben links, wird durch eine Schattenverteilung über der äußeren Scheibe verursacht. Die gestrichelten Linien entsprechen ungefähr dem Schatten. Die langen Pfeile zeigen, wie weit sich der Schatten in einem Jahr bewegt hat: von 2015 bis 2016 ungefähr 20 Grad.

Basierend auf Hubble-Archivdaten, haben Astronomen ausgerechnet, dass der Schatten etwa alle 16 Jahre einmal um den Stern kreist. Er dürfte mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit durch die Gravitations-wirkung eines unsichtbaren Planeten verursacht werden, der in der Nähe den Stern umrundet.

Credits: NASA, ESA und J. Debes (STScI)

 

Megaplanet im Sternbild Drache

Astronomen des  Harvard-Smithsonian Zentrum für Astrophysik haben letztes Jahr einen Megaplaneten entdeckt. Der ferne Planet hat 17 Mal so viel Masse wie unsere Erde, scheint aber dennoch ein Gesteins- und kein Gasplanet zu sein. Die Entdeckung ist ein neuer Planetentyp. Bislang ist man davon ausgegangen, dass sich so massereiche Planeten in eine dichte Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium hüllen, wie etwa die Gasriesen Uranus und Neptun in unserem Sonnensystem, die eine ähnlich große Masse besitzen wie die Neuentdeckung. Der große Exoplanet umkreist zusammen mit einem kleineren, sehr heißen Planeten, einen sonnen ähnlichen Stern im Sternbild Drache und war mit dem mittlerweile defekten US-Weltraumteleskop Kepler entdeckt worden. Daher bekam er die Katalognummer Kepler-10c. Mit dem Präzisionsspektrographen Harps-North am italienischen Galileo-Teleskop auf den Kanaren bestimmten die Forscher schließlich die Masse des fernen Planeten und kamen auf erstaunliche 17 Erdmassen. Damit ist die Dichte von Kepler-10c viel zu groß für einen Gasplaneten! Es muss sich um einen Gesteinsplaneten handeln. Kepler-10c hat einen Durchmesser von knapp 30 000 Kilometern, also nur rund 2,3 Mal so viel wie die Erde. Das Weltraumteleskop beobachtete, wie der Planet in einer Art Mini-Sternenfinsternis vor seinem Heimatstern vorbeizog und dessen Licht dabei ganz leicht abschwächte. Aus der Stärke der Abschwächung ließ sich dann seine Größe  berechnen.

Erdähnliche Planeten gibt es doch relativ häufig

Es wird geschätzt,  dass bis zu elf Prozent aller sonnenähnlichen Sterne einen erdähnlichen Planeten in ihrer potentiell bewohnbaren Zone haben:

Unlängst wurden Daten des mittlerweile stillgelegten NASA-Weltraumteleskops Kepler (welches  2009 gestartet war) ausgewertet, um nach extrasolaren Planeten zu suchen. In den Helligkeitskurven von 42 000 Sternen, die der Sonne ähneln oder auch etwas kühler und kleiner sind, suchte das Team nach Hinweisen auf Exoplaneten mit bestimmten Eigenschaften: ihr Radius sollte zwischen einem und zwei Erdradien liegen, zudem sollten sie von ihrem Mutterstern ein- bis viermal so viel Energie erhalten wie die Erde von der Sonne. Von 603 Planetenkandidaten erfüllten acht diese Kriterien. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Kepler nur solche Sternbegleiter registrieren konnte, die ihre Sonne sehr eng umkreisen – und zwar auf einer Umlaufbahn, die unsere Sichtlinie zum Stern kreuzt. Die Gesamtzahl entsprechender Planeten liegt also wesentlich höher. Dies einrechnend schätzten die Forscher, dass etwa elf Prozent aller sonnenähnlichen Sterne Begleiter mit den genannten Eigenschaften besitzen. Weiterhin taxierten die Astronomen, wie viele dieser Sterne erdgroße Planeten haben, deren Umlaufzeiten zwischen jener der Venus und der Erde liegen. Ihr Ergebnis hier: 5,7 Prozent. Beide Schätzwerte deuten darauf hin, dass erdähnliche Planeten recht „häufig“ vorkommen (Stand 2014). Inzwischen sind weitere interessante Exoplaneten nachgewiesen. Dieser Forschungszweig steht aber noch ganz am Anfang. Daher wird es mit Sicherheit in den nächsten Jahren dort weitere spektakuläre Entdeckungen geben…

Wie backe ich mir einen erdähnlichen Planeten?

Ein Rezept von COURTNEY DRESSING:

„Man nehme je eine Tasse Magnesium und Silizium, zwei Tassen Eisen und Sauerstoff, gebe einen halben Teelöffel Aluminium, Nickel und Kalzium und einen viertel Löffel Schwefel hinzu. Alles gut durchmischen, zur Kugel formen und in passender Entfernung von einem jungen Stern platzieren. Danach bis zur Weißglut aufheizen und einige Millionen Jahre lang backen. Schließlich abkühlen, bis die Kugel eine goldbraune Kruste bildet. Nach Belieben mit ein wenig Wasser und organischen Stoffen abschmecken und einige hundert Millionen Jahre warten. Mit etwas Glück bildet sich auf der Kugel eine dünne Glasur aus Leben.“

So hattet die Harvard-Astronomin auf einer Tagung vor knapp zwei Jahren das Grundrezept für andere, lebensfreundliche Erden vorgestellt. Wirklich erdähnliche Planeten weit draußen im All können demnach auch nur Objekte sein, deren Durchmesser maximal anderthalbmal so groß ist wie der unserer Erde und die des weiteren hauptsächlich aus Gestein und Eisen bestehen. Vorausgesetzt natürlich, der Abstand zum entsprechenden Gestirn stimmt. Größere Planeten werden dagegen meist zu Gasriesen mutieren und sind damit doch eher lebensfeindlich.

Wer Zeit hat und des Englischen mächtig ist, kann sich in diesem Video von Courtney Dressing ihre Suche nach Exoplaneten erläutern lassen. Ein für Astronomieinteressierte sehr spannender Vortrag!

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