Schlagwort: Exoplanet

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Vier Planeten umkreisen den Stern HR 8799


Videocredit und CC-Lizenz: J. Wang (UC Berkeley) und C. Marois (Herzberg Astrophysics), NExSS (NASA), Keck Obs.

Beschreibung: Gibt es Leben außerhalb des Sonnensystems? Um das herauszufinden, bildete die NASA Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), um ferne Sternsysteme, bei denen es lebende Bewohner geben könnte, besser zu orten und zu untersuchen. Ein neues Beobachtungsergebnis einer NExSS-Arbeitsgemeinschaft ist dieses Zeitraffervideo mit kürzlich entdeckten Planeten, die den Stern HR 8799 umkreisen. Die Bilder für das Video wurden im Laufe von sieben Jahren am Keck-Observatorium auf Hawaii gewonnen.

Vier Exoplaneten sind als weiße Punkte erkennbar, die ihren Heimatstern teilweise umkreisen, das Zentrum ist ausgeblendet. Der Zentralstern HR 8799 ist etwas größer und massereicher als unsere Sonne, und jeder der Planeten besitzt vermutlich die fünffache Masse Jupiters. Das System HR 8799 liegt etwa 130 Lichtjahre entfernt im Sternbild des fliegenden Pferdes (Pegasus). Weiterhin wird erforscht, ob irgendwelche bekannten oder potenziellen Planeten – oder Monde dieser Planeten – im Sternsystem HR 8799 Leben beherbergen könnten.

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Der nächste Stern hat einen vielleicht bewohnbaren Planeten

Hinter einer Teleskopkuppel auf einer Kuppe steigt die Milchstraße auf. Helle Sterne sind mit Sternbildlinien markiert: Kreuz des Südens, Fliege, Zentaur und Zirkel.

Bildcredit und Lizenz: Y. Beletsky (LCO), ESO, Pale Red Dot Team

Der sonnennächste Stern besitzt einen erdähnlichen Planeten. Gestern wurde bekannt gegeben, dass aktuelle Beobachtungen nicht nur die Existenz des Planeten bestätigen. Sie zeigen auch, dass er sich in einer Zone befindet, wo es auf seiner Oberflächentemperatur flüssiges Wasser geben kann. Wasser ist ein Schlüsselelement für Leben auf der Erde.

Noch wissen wir nicht, ob der Planet Proxima b Leben besitzt. Selbst wenn nicht, macht ihn das mögliche Vorkommen flüssigen Wassers zu einer interessanten ersten Etappe für künftige Reisen der Menschheit hinaus in die Galaxis. Der Ursprungsstern des Planeten ist Proxima Centauri. Er ist zwar kühler und röter ist als unsere Sonne, doch einer der anderen beiden Sterne im Sternsystem Alpha Centauri ist unserer Sonne sehr ähnlich.

Dieses Bild zeigt Proxima Centauri am Südhimmel hinter dem Teleskop, mit dem viele der Entdeckungsbeobachtungen gemacht wurden. Es ist das 3,6-Meter-Teleskop der ESO im chilenischen La Silla. Der entdeckte Planet kreist so nahe um seinen Stern, dass ein Jahr dort auf der Erde nur 11 Tage dauert. Der Planet wurde von der ESO-Arbeitsgruppe Pale Red Dot entdeckt.

Zwar ist intelligentes Leben auf Proxima b sehr unwahrscheinlich. Doch wenn es welches gibt, ist es in einer Entfernung von 4,25 Lichtjahren der Erde nahe genug für Zweiweg-Kommunikation.

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Cancri 55 e: Klimamuster auf einer Lavawelt

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Beschreibung: Warum sollte man die Supererde Cancri 55 e besuchen? Ihr extrem heißes Klima wäre abschreckend, da der Morgen auf dieser Welt frische Lavaflüsse bringen kann. Der 2004 entdeckte Planet Cancri 55 e besitzt den doppelten Durchmesser unserer Erde und etwa 10 Erdmassen. Der Planet umkreist seinen 40 Lichtjahre entfernten sonnenähnlichen Stern in viel geringerer Entfernung als Merkur die Sonne – so nahe, dass gebunden rotiert, das bedeutet, dass immer die gleiche Seite zu dem Objekt weist, das er umrundet – wie unser Mond beim Umrunden der Erde. Astronomen maßen kürzlich die Temperaturänderungen auf diesem Exoplaneten anhand von Infrarotbeobachtungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer. Auf Basis dieser Beobachtungen schuf ein Künstler dieses Video mit der begründeten Vermutung, wie ein Umlauf von Cancri 55 e aussehen könnte. Dargestellt ist die volle Phase, wo der Planet zur Gänze beleuchtet ist, sowie die neue (dunkle) Phase, bei der er nahe der Sichtlinie zur Erde vorbeizieht. Die anschaulichen roten Bänder auf Cancri 55 e deuten Lavaströme an, die auf dem Planeten fließen könnten. Eine aktuelle Dichtebestimmung für 55 Cancri e zeigt, dass dieser Exoplanet nicht vorwiegend aus Sauerstoff besteht, wie die inneren Planeten in unserem Sonnensystem, sondern eher aus Kohlenstoff. Daher lohnt es sich vielleicht, Cancri 55 e zu besuchen, um seinen Kern zu erforschen, da der große innere Druck dieses Planeten ausreichen würde, um den dort gefundenen Kohlenstoff in einen riesigen Diamanten zu verwandeln.

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Die extrasolare Supererde Gliese 1214b hat vielleicht Wasser

Vor einem rot-orangefarben leuchtenden Stern mit starker Struktur ist ein schwarzer Kreis. Das Bild ist eine Illustration, es zeigt die Supererde Gliese 121 4b vor ihrem Heimatstern.

Illustrationscredit und Lizenz: ESO, L. Calçada

Gibt es auf diesem fernen Planeten Wasser? Gliese 1214b kommt seinem Heimatstern sehr nahe. Daher wäre jegliches Wasser, so es dort welches gibt, sicherlich gasförmig.

Diese künstlerische Darstellung zeigt die Supererde Gliese 1214b, während sie vor ihrem Heimatstern vorbeizieht. Dabei entsteht eine Mini-Finsternis, sie machte die Menschheit auf sich aufmerksam. Gliese 1214b ist auch als GJ 1214b katalogisiert. Er wird als Supererde bezeichnet, weil er zwar größer ist als die Erde, aber kleiner als Planeten wie Neptun.

Das gesamte Planetensystem von Gliese 1214 gehört zu den sonnennächsten, die wir kennen. Es ist nur 42 Lichtjahre entfernt. Der Heimatstern Gliese 1214 ist eine etwas kleinere, kühlere Ausgabe unserer Sonne.

Aktuelle Beobachtungen mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii zeigen eine sehr geringe Streuung des blauen Lichtes vom Heimatstern des Planeten. Das passt sehr gut zu einem Planeten mit wasserhaltiger Atmosphäre. Es ist aber auch möglich, dass die Supererde so dicke Wolken hat, dass ein wenig von jeder Farbe des Lichts gestreut wird.

Die Entdeckung von Wasser auf Exoplaneten ist interessant, weil die meisten Lebensformen auf der Erde Wasser zum Überleben brauchen.

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Zehn Milliarden Erden

Dieses Balkendiagramm zeigt, bei wie vielen Sternen Planeten verschiedener Größe vermutet werden.

Illustrationscredit: NASA, F. Fressin (Harvard CfA)

Wie häufig sind erdgroße Planeten? Wenn man die aktuellsten Daten von Kepler hochrechnet, kommen sie ziemlich häufig vor. Kepler ist eine Raumsonde der NASA in der Erdumlaufbahn. Aktuelle Computermodelle lassen den Schluss zu, dass mindestens einer von zehn Sternen von einem erdgroßen Planeten umkreist wird. Damit würde unsere Galaxis mehr als zehn Milliarden Erden enthalten.

Leider gilt diese Schätzung nur für Planeten, die gleichsam innerhalb der Merkurbahn kreisen. Somit wären diese heißen Erden keine einladenden Reiseziele für Menschen.

Dieses Balkendiagramm zeigt, bei wie vielen Sternen verschieden große Planeten in sternnahen Umlaufbahnen vermutet werden. Sicherlich gibt es viel weniger sonnenähnliche Sterne mit erdähnlichen Planeten in erdähnlichen Umlaufbahnen. Doch Kepler hat bereits die Entdeckung von vier weiteren erdähnlichen Planeten angekündigt.

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Die Aussicht von nebenan

Mitten in der Illustration leuchtet Alpha Centauri B, rechts daneben ist eine sehr schmale Sichel eines Planeten. Links unten leuchtet Alpha Centauri A, der sehr viel blasser ist als B. Rechts oben ist die Sonne abgebildet.

Illustrationscredit: Europäische Südsternwarte ESO, L. Calçada, N. Risinger (skysurvey.org)

Der benachbarte Stern Alpha Centauri ist das nächstgelegene Sternsystem in der Umgebung der Sonne. Diese Illustration zeigt die Aussicht bei unserem interstellaren Nachbarn. Er ist ungefähr 4,3 Lichtjahre entfernt.

Rechts oben steht die Sonne. Sie ist ein heller Stern vor dem Hintergrund der Milchstraße. Die Sichel vorne zeigt die künstlerische Darstellung eines Planeten, der – wie nun vermeldet wurde – um Alpha Centauri B kreist. Dieser Planet ist der nächstliegende uns bekannte Exoplanet. Er wurde von dem Astronomen Xavier Dumusque und seinen Kollegen entdeckt. Dazu wurden über vier Jahre lang mit dem Planetensuchinstrument HARPS winzige Verschiebungen im Spektrum des Sterns gemessen.

Der Planet hat ungefähr die gleiche Masse wie die Erde, doch er kreist alle 3,2 Tage in einer Entfernung von nur 0,04 Erde-Sonne-Distanzen um seinen Heimatstern. Damit befindet er sich weit außerhalb der habitablen Zone und viel zu nahe an Alpha Cen B. Dieser Stern ist nur wenig kühler als die Sonne. Doch Schätzungen lassen vermuten, dass Planetenbahnen in der habitablen Zone von Alpha Cen B – etwa eine halbe Erde-Sonne-Distanz – stabil sein könnten …

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Gefährlicher Sonnenaufgang auf Gliese 876d

Am Himmel des Planeten Gliese 876d geht der rote Zwergstern auf, um den er kreist. Der Stern links ist von mächtigen Protuberanzen umgeben. Die Landschaft wirkt unwirtlich und vulkanisch.

Illustrationscredit und Bildrechte: Inga Nielsen (Hamburg Obs., Gate to Nowhere)

Vielleicht ist ein Sonnenaufgang auf dem Planeten Gliese 876d gefährlich. Niemand kennt die tatsächlichen Bedingungen auf diesem weit innen liegenden Planeten, der um den veränderlichen Roten Zwergstern Gliese 876 kreist. Doch diese künstlerische Darstellung vermittelt einen Eindruck davon.

Die Bahn des Planeten Gliese 876d ist kleiner als die Merkurbahn, und er hat die mehrfache Masse der Erde. Daher rotiert Gliese 876d vielleicht so langsam, dass es beträchtliche Unterschiede zwischen Nacht und Tag gibt. Auf der Illustration von Gliese 876d gibt es starkem Vulkanismus, der vielleicht durch Gezeiten ausgelöst wird, die den Planeten durchwalken und innen aufheizen. Tagsüber sind die Schwankungen womöglich stärker.

Der aufgehende Rote Zwergstern hat vermutlich eine starke stellare Magnetfeldaktivität und mächtige Protuberanzen, diese sind im Bild dargestellt. Am Himmel wird die dünne Atmosphäre eines hypothetischen Mondes vom Sternwind des Roten Zwerges weggeblasen.

Gliese 876d regt die Fantasie an, teils weil er einer der wenigen extrasolaren Planeten ist, die sich unseres Wissens in oder nahe der habitablen Zone ihrer Ursprungssterne befinden.

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Kepler 22b: Eine Beinahe-Erde umkreist eine Beinahe-Sonne

Zwei grüne Scheiben stellen die habitablen Zonen um die Sonne und den Stern Kepler 22 dar. Um die Sonne kreisen drei Planeten in diesem Bereich, bei Kepler 22 kreist ein großer Gesteinsplanet am inneren Rand der habitablen Zone.

Illustrationscredit: NASA / Ames / JPL-Caltech

Er ist der erdähnlichste Planet, der je gefunden wurde. Der kürzlich entdeckte Planet Kepler 22b wurde somit umgehend zu dem Ort, der am besten geeignet ist, um Leben außerhalb des Sonnensystems zu finden. Der Heimatstern des Planeten ist Kepler 22. Er ist etwas kleiner und kühler als die Sonne und liegt 600 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus).

Der Radius des Planeten Kepler 22b ist mehr als doppelt so groß wie der Erdradius, und seine Umlaufbahn ist etwas kleiner als die der Erde. Sie liegt aber in der habitablen Zone, wo flüssiges Wasser auf der Oberfläche vorkommen kann.

Oben seht ihr eine künstlerische Darstellung, wie Kepler 22b von einem Raumschiff aussehen könnte. Darunter sind zum Vergleich die inneren Planeten unseres Sonnensystems. Ob es auf Kepler 22b tatsächlich Wasser oder Leben gibt, ist nicht bekannt. Ein SETI-Projekt beginnt jedoch, bei Kepler 22b nach Anzeichen von intelligentem Leben zu suchen.

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