Schlagwort: Kepler

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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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Kepler-78b: erdgroßer Planet entdeckt

Die Illustration zeigt links die Erde in grünen und blauen Farbtönen. Kepler 78b rechts mit 1,8 Erdmassen leuchtet gelb und rot.

Illustrationscredit: David A. Aguilar (CfA)

Kepler-78b ist nur wenig größer als die Erde, doch eigentlich sollte er nicht existieren. Seine Größe ist ungewöhnlich, und zwar in dem Sinn, dass seine Größe jener der Erde am nächsten kommt.

Auch sein Orbit ist einzigartig in Bezug darauf, dass er einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Diesem Stern kommt er 40-mal näher als der Planet Merkur der Sonne. In so geringer Entfernung ist sogar Gestein flüssig. Modelle der Planetenentstehung prognostizieren, dass auf einer so engen Bahn kein Planet entstehen kann, und Modellen der Planetenentwicklung zufolge sollte die Umlaufbahn von Kepler-78b absinken. Daher ist der Planet dem Untergang geweiht. Er verschmilzt vielleicht mit seinem Zentralstern.

Die Illustration zeigt Kepler-78b im Vergleich zur Erde. Der Planet wurde mit der Raumsonde Kepler im Erdorbit durch Bedeckung entdeckt. HARPS-Nord untersucht ihn weiterhin hinsichtlich leichter Schwankungen. HARPS-Nord ist ein Spektrograf am 3,6-Meter-Teleskop des Telescopio Nazionale Galileo auf den Kanarischen Inseln.

Neue Schätzung: 20% der sonnenähnlichen Sterne haben einen bewohnbaren erdgroßen Planeten

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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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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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Kepler-16b: Ein Planet mit zwei Sonnen

Credit für das Illustrations-Video: NASA, JPL-Caltech, T. Pyle; Danksagung: djxatlanta

Beschreibung: Wenn man lange genug wach bleibt, sieht man, wie beide Sonnen untergehen. Vielleicht ist das ein Sprichwort von Lebewesen, die in der Atmosphäre von Kepler 16b schweben. Der Planet Kepler 16b wurde kürzlich vom Satelliten Kepler im Weltraum entdeckt.

Dieses animierte Video zeigt, wie das Planetensystem aussehen könnte, wenn man es von einem Raumschiff aus sieht. Mehrfachsternsysteme kommen zwar relativ häufig vor. Dieses ist jedoch das erste uns bekannte, das einen Planeten besitzt. Weil sich unsere Erde in der Umlaufebene beider Sterne und des Planeten befindet, bedeckt von uns aus gesehen jeder Körper die anderen zu verschiedenen Zeiten. Dabei sind messbare Lichtabfälle zu beobachten.

Die regelmäßigen Bedeckungen erlauben bei Kepler 16b die genaueste Massen- und Radiusbestimmung, die je bei einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems möglich war. Einen Planeten wie Saturn in einer Umlaufbahn wie der Venus zu finden – also sehr nahe an einem Doppelstern – war eine Überraschung und wird sicherlich noch untersucht.

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TrES-2b: Dunkler Planet

Die Illustration zeigt einen dunklen Planeten mit roten, teils weißen Streifen. Vor dem Planeten und links davon sind Monde zu sehen, hinter dem Planeten ist ein riesiger Stern.

Bildcredit: David A. Aguilar (CfA), TrES, Kepler, NASA

Beschreibung: Warum ist dieser Planet so dunkel? Der Planet TrES-2b reflektiert weniger als ein Prozent des Lichts, das ihn erreicht. Er ist somit dunkler als jeder bekannte Planet oder Mond. Er ist sogar dunkler als Kohle.

Der jupitergroße Planet TrES-2b kreist extrem nahe um einen sonnenähnlichen Stern, der 750 Lichtjahre entfernt ist. Er wurde 2006 mit dem mittelgroßen 10-Zentimeter-Teleskop des Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES) aufgrund leichter Verfinsterungen entdeckt. Die seltsame Dunkelheit der fremden Welt wurde erst kürzlich durch Beobachtungen des Satelliten Kepler in der Erdumlaufbahn erkannt. Sie lässt auf ein geringes Rückstrahlvermögen schließen.

Oben ist eine Illustration des Planeten zu sehen, die von einem Künstler stammt. Auch mögliche Monde sind zu sehen, für die es aber derzeit keine Anzeichen gibt. Warum TrES-2b so dunkel ist, ist nicht bekannt und wird intensiv untersucht.

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Echos aus den Tiefen eines Roten Riesen

Ds Bild zeigt eine aufgeschnittene rote Kugel, deren Inneres schalenförmig geschichtet ist. In den Schichten breiten sich Wellen aus.

Illustrationscredit und Bildrechte: Pieter Degroote (Universität Leuven); Credit: Paul Beck, Joris De Ridder, Conny Aerts (Universität Leuven) et al., ERC, PROSPERITY

Beschreibung: Eine Reise zur Mitte eines Roten Riesensterns liegt eindeutig im Bereich der Science-Fiction. Doch die Wissenschaft der Asteroseismologie kann die Bedingungen dort erforschen. Die Technik besteht darin, die kleinen Änderungen der Sternhelligkeit, die von der Raumsonde Kepler gemessen werden, zeitlich zu bestimmen. Die Raumsonde Kepler ist auf der Suche nach Exoplaneten.

Regelmäßige Schwankungen lassen auf Sternschwingungen schließen, ähnlich wie Schallwellen, die das Gas komprimieren und dekomprimieren. Dadurch entstehen die Helligkeitsschwankungen.

Kürzlich entdeckte man bei roten Riesensternen, dass die Perioden von einigen der gemessenen Schwingungen den Sternkern durchdringen müssten. In dieser extremen Umgebung werden sie sogar intensiver und können zur Oberfläche zurückkehren. Diese Echos vom Kern eines Roten Riesen sind auf dieser Abbildung aus einer Computeranimation dargestellt.

Die Perioden, die für die Schwingungen gemessen wurden, können sogar Rückschlüsse zulassen, wie und wo die Energieproduktion im Roten Riesen stattfindet und ob sie von Wasserstoff- oder Heliumfusion stammt.

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Keplers Sonnen und Planeten

In vielen Zeilen sind Sterne in verschiedenen Farben der größe nach sortiert in Zeilen angeordnet, sodass die Sterne sich überlappen. Unten beginnen die kleinsten Sterne, oben sind große dargestellt. Es sind alle Sterne, bei denen Exoplaneten gefunden wurden.

Illustrations-Credit: Jason Rowe, Kepler-Mission

Beschreibung: Astronominnen und Forschende entdeckten mithilfe der produktiven Raumsonde Kepler, die Planeten sucht, 1235 Kandidaten für Planeten, die um andere Sonnen kreisen. Die Suche der Mission Kepler nach erdähnlichen Welten begann im Jahr 2009.

Um Planeten zu finden, beobachtet Kepler ein reichhaltiges Sternfeld. Dort sucht die Raumsonde nach leichten Verdunkelungen des Sternenlichts, das durch den Vorübergang eines Planeten vor seinem Zentralstern verursacht wird. Solche Verdunkelungen bezeichnet man als Planetentransite.

Diese eindrucksvolle Illustration zeigt alle Planetenkandidaten, die von Kepler entdeckt wurden, beim Transit vor ihrem Zentralstern. Sie sind von links oben nach rechts unten nach ihrer Größe sortiert. Die Sterne mit den Silhouetten ihrer transitierenden Planeten sind im gleichen Maßstab mit satten Sternfarben dargestellt.

Bei manchen Sternen sind mehrere transitierende Planeten zu sehen. Doch ihr müsst das Bild bei hoher Auflösung sehr genau ansehen, um alle zu erkennen. Die Sonne ist zum Vergleich im selben Maßstab abgebildet, sie befindet sich rechts unter der obersten Reihe. Vor der Sonnenscheibe sind Jupiter und die Erde im Transit zu sehen.

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