Schlagwort: habitable Zone

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Die siebte Welt von Trappist-1

Illustration einer Planetenoberfläche mit eisiger Landschaft und einem dämmrigen Stern im Hintergrund

Illustrationscredit und Bildrechte: Michael Carroll

Sieben Welten kreisen um den sehr kühlen Zwergstern TRAPPIST-1. Viele der nur 40 Lichtjahre entfernten Exoplaneten wurden 2016 mit dem Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) im marokkanischen Atlasgebirge entdeckt und später von Teleskopen wie dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer bestätigt.

Die TRAPPIST-1-Planeten sind wahrscheinlich felsig, ähnlich groß wie die Erde und bilden eine der größten Schatzkammern erdähnlicher Planeten, die je um einem einzelnen Stern entdeckt wurden. Da sie sehr nahe um ihren dämmrigen, winzigen Stern kreisen, könnten sie auch Regionen mit Oberflächentemperaturen besitzen, in denen Eis oder sogar flüssiges Wasser vorkommt. Beides sind Schlüsselvoraussetzungen für Leben. Ihre verlockende Nähe zur Erde macht sie zu erstklassigen Kandidaten für künftige Teleskoperkundungen von Atmosphären potenziell bewohnbarer Planeten.

Diese Illustration zeigt eine Ansicht von TRAPPIST-1h, der fernsten bekannten Welt dieses Systems, als felsige, eisbedeckte Landschaft. Alle sieben Exoplaneten sind hier zu sehen. Im imaginären Hintergrund überquert einer der inneren Planeten des Systems den dämmrigen orangefarbenen, fast jupitergroßen Heimatstern.

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Habitable Zonen und Sterne

Siehe Beschreibung. Die bewohnbaren habitablen Zonen von G-Sternen, M-Sternen und K-Sternen; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Infografik-Rechte: NASA ESA, Z. Levy (STScI)

Beschreibung: Die Ökosphäre ist die bewohnbare Zone um einen Stern, in der es weder zu heiß noch zu kalt ist, sodass auf der Oberfläche von darin gelegenen Planeten flüssiges Wasser vorkommen kann. Diese Infografik zeigt den Größenvergleich dieser Zonen bei gelben G-Sternen wie der Sonne, orangefarbenen K-Zwergsternen und roten M-Zwergsternen, die beide kühler und gedämpfter sind als die Sonne.

Die Ökosphäre von M-Sternen (oben) sind klein und liegen nahe am Stern. Diese Sterne sind sehr langlebig (um die 100 Milliarden Jahre) und kommen sehr häufig vor, sie machen etwa 73 Prozent der Sterne in der Milchstraße aus. Doch sie haben sehr aktive Magnetfelder und erzeugen vielleicht zu viel lebensfeindliche Strahlung, da ihre geschätzte Röntgen-Strahlungsstärke 400-mal so hoch ist wie die der ruhigen Sonne.

Sonnenähnliche G-Sterne (unten) haben große habitable Zonen, sind relativ ruhig und geben nur wenig schädliche Strahlung ab. Doch sie machen nur etwa 6 Prozent der Sterne in der Milchstraße aus und sind viel kurzlebiger.

Auf der Suche nach bewohnbaren Planeten könnten K-Zwergsterne genau richtig sein. Sie sind nicht zu selten, und ihre Lebenszeit beträgt 40 Milliarden Jahre – viel länger als die der Sonne. Ihre habitablen Zonen sind relativ breit, und sie geben relativ geringe Mengen schädlicher Strahlung ab. Ungefähr 13 Prozent der Sterne in unserer Milchstraße sind solche „habitablen“ Sterne.

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Wasserdampf auf einem fernen Exoplaneten entdeckt

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: ESA, NASA, Hubble; Künstler: M. Kornmesser

Beschreibung: Wo könnte es sonst noch Leben geben? Die Suche nach Planeten, auf denen es extrasolares Leben geben könnte, ist eine der großen offenen Fragen der Menschheit. Bei dieser Suche gelang kürzlich ein Schritt vorwärts, als man in der Atmosphäre des fernen Exoplaneten K2-18b eine signifikante Menge an Wasserdampf entdeckte.

Der Planet und sein Heimatstern, K2-18, liegen etwa 124 Lichtjahre entfernt im Sternbild Löwe (Leo). Der Exoplanet ist deutlich größer und massereicher als unsere Erde, kreist jedoch in der bewohnbaren Zone seines Heimatsterns. Obwohl K2-18 röter ist als unsere Sonne, leuchtet er am Himmel von K2-18b ähnlich hell wie die Sonne am irdischen Himmel. Die Entdeckung gelang mithilfe von Daten dreier Weltraumteleskope: Hubble, Spitzer und Kepler, diese registrierten die Absorption der Farben von Wasserdampf, während sich der Planet vor den Stern bewegte.

Diese Illustration zeigt rechts den Exoplaneten K2-18b, links seinen heimatlichen roten Zwergstern K2-18, und dazwischen einen unbestätigten Schwesterplaneten.

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Sieben Welten für TRAPPIST-1

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

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

Beschreibung: Sieben Welten umkreisen den etwa 40 Lichtjahre entfernten sehr kühlen Zwergstern TRAPPIST-1. Im Mai 2016 gaben Astronomen die Entdeckung von drei Planeten mithilfe des Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) im TRAPPIST-1-System bekannt. Kaum war das veröffentlicht, erhöhten zusätzliche Bestätigungen und Entdeckungen des Weltraumteleskops Spitzer, unterstützt durch erdgebundenen Teleskope der ESO, die Anzahl der bekannten Planeten auf sieben. Die TRAPPIST-1-Planeten sind wahrscheinlich allesamt felsig und ähnlich groß wie die Erde, sie sind sogar der größte Schatzfund terrestrischer Planeten, der je bei einem einzigen Stern entdeckt wurde. Weil sie sehr eng um ihren blassen, winzigen Stern kreisen, könnte es dort auch Regionen geben, in denen die Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser erlauben – eine Schlüsselzutat für Leben. Ihre verlockende Nähe zur Erde macht sie zu Spitzenkandidaten für künftige Teleskoperforschungen von Atmosphären möglicherweise bewohnbarer Planeten. Alle sieben Welten sind auf dieser Illustration dargestellt, es ist eine erdachte Ansicht durch ein fiktives mächtiges Teleskop in der Nähe des Planeten Erde. Die Größen der Planeten und ihre relativen Positionen zeigen die Maßstäbe der Spitzer-Beobachtungen. Die inneren Planeten des Systems ziehen vor ihrem dämmrigen roten, fast jupitergroßen Heimatstern vorbei.

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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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Der erdgroße Kepler-186f

Rechts füllt der erdgroße Exoplanet Kepler-186f das Bild, er ist von links beleuchtet. Man erkennt Ozeane, Kontinente und Wolken. Das Bild ist eine Illustration. Links leuchten ein dämmriger Stern und drei weitere winzige Lichtpunkte.

Illustrationscredit: NASA Ames / SETI-Institut / JPL-Caltech, Entdeckung: Elisa V. Quintana, et al.

Der Planet Kepler-186f ist der erste bekannte erdgroße Planet in der habitablen Zone eines Sterns abseits der Sonne. Die ferne Welt wurde anhand von Daten der erfolgreichen Raumsonde Kepler entdeckt. Die Raumsonde Kepler sucht nach Planeten.

Der Stern, um den Kepler-186f kreist, ist ein kühler, blasser M-Zwergstern. Er ist ungefähr 500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schwan. Kepler-186f besitzt etwa die Hälfte der Masse und Größe der Sonne. M-Zwerge sind häufig. Sie machen um die 70 Prozent der Sterne in unserer Milchstraße aus.

Die habitable Zone, in der die Temperatur an der Oberfläche flüssiges Wasser ermöglicht, ist weniger als 53 Millionen Kilometer vom Stern entfernt. Das ist etwa die Entfernung Merkur-Sonne. Dort kreist Kepler-186f in einem engen Orbit einmal in 130 Tagen um den M-Zwergstern.

In dem fernen System sind weitere vier Planeten bekannt. Alle vier sind nur wenig größer als die Erde und wandern auf viel engeren Umlaufbahnen. Das ist auf dieser künstlerischen Illustration dargestellt. Größe und Umlaufbahn von Kepler-186f sind bekannt, nicht jedoch seine Masse und Zusammensetzung. Diese können mit Keplers Transitmethode auch nicht ermittelt werden. Doch die Modelle lassen vermuten, dass er felsig ist und vielleicht eine Atmosphäre besitzt. Damit ist er der potenziell erdähnlichste Exoplanet, der bisher entdeckt wurde …

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Blick aus der Zone

Über dem Horizont strahlt die Venus unter der Milchstraße am sternklaren Himmel. Vorne spült das Meer Wellen an den Sandstrand.

Bildcredit und Bildrechte: Jack Fusco

Die gleißende Venus und die zentrale Milchstraße gingen in den frühen Morgenstunden des 1. März über dieser Meeres- und Himmelslandschaft auf. Die Szenerie blickt über einen Strand bei Sea Isle City im US-amerikanischen New Jersey. Die Erde kreist in der habitablen Zone des Sonnensystems. Es ist Goldlöckchens Zone: nicht zu nahe an der Sonne, aber auch nicht zu weit von ihr entfernt. So macht die Temperatur flüssiges Wasser an der Oberfläche möglich.

Die Venus ist ähnlich groß wie die Erde. Sie liegt knapp im Innenrand der habitablen Zone. Das Licht unseres unwirtlichen Schwesterplaneten spiegelt sich im Wasser. Die Venus leuchtet über einem ruhigen, kalten Ozean und einer niedrigen Wolkenbank.

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Bewohnbare Welten

Die Grafik zeigt zwölf Exoplaneten, sie wurden künstlerisch dargestellt. Rechts oben ist zum Vergleich die Erde.

Bildcredit und Lizenz: Planetary Habitability Laboratory (UPR Arecibo)

Ist die Erde die einzige bekannte Welt, auf der es Leben geben kann? Um bewohnbare Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, werden sonnenähnliche Sterne beobachtet. Man sucht nach leichten Lichtabsenkungen. Sie können Hinweise auf Planeten sein, die den Stern verdunkeln. Mit dieser Methode werden viele Planeten gefunden, die zuvor unbekannt waren. Der NASA-Satellit Kepler entdeckte kürzlich mehr als 700 Welten.

Diese künstlerische Darstellung zeigt zwölf extrasolare Planeten, die in den habitablen Zonen ihrer Heimatsterne kreisen. Diese Exoplaneten haben eine Temperatur, bei der Wasser auf der Oberfläche flüssig sein kann. Das könnte wasserbasierendes Leben wie auf der Erde ermöglichen. Zwar kann die Technik noch kein Leben aufspüren. Doch das Entdecken bewohnbarer Exoplaneten hilft der Menschheit, ihre Stellung im Kosmos besser zu verstehen.

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