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Montag, 23. Februar 2009

NASA geht mit Kepler auf Planetensuche

Grafische Darstellung der Kepler-Mission | Copyright: NASA

Washington/ USA - Am 6. März startet die US-amerikanische Raumfahrtagentur NASA mit dem nach dem deutschen Astronomen Johannes Kepler, der als erster die Gesetzmäßigkeiten der Planetenumlaufbahnen erkannte, benannten Weltraumteleskop ihre erste Teleskopsonde, mit der auch erdähnliche und möglicherweise lebensfreundliche Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt werden können.

Mittels eines Fotometers soll das Weltraumobservatorium Kepler mehrere Jahre lang kontinuierlich die Helligkeit von rund 100.000 Sternen vermessen, um dabei regelmäßige Helligkeitsschwankungen festzustellen, die durch den Durchgang (Transit) eines Planeten zwischen dem Stern und der Raumsonde verursacht werden. Damit die Beobachtungen ungestört durchgeführt werden können, wird die Sonde nicht in einen Erd-, sondern in einen Sonnenorbit gebracht und wird hier der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne folgen.

Keplers Zielregion der Milchstraße | Copyright: NASA/ Jon Lomberg

Bislang sind drei Formen von Exoplaneten, also Planeten die einen Stern außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen, bekannt: Jupiter-artige Gasriesen, heiße Super-Erden - also felsige Planeten von der Vielfachen Größe der Erde, die ihre Sonne jedoch sehr dicht und schnell umkreisen und somit enorme Oberflächentemperaturen entwickeln, die die Entstehung von Leben, wie wir es auf der Erde kennen, verhindern - und große Eisplaneten. Eine zweite Erde, also einen Planet von etwa der halben bis zur doppelten Größe unserer Erde, zudem noch in der habitablen (also lebensfreundlichen) Zone um sein Muttergestirn, wurde bislang noch nicht entdeckt.

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Mit der Kepler-Mission könnte sich dies schon bald ändern, denn Kepler ist neben der Fähigkeit Planeten um ferne Sterne mittels der Transitbeobachtung zu entdecken, auch dafür ausgerüstet, anhand der dann gewonnen Beobachtungsdaten, die entdeckten Planeten zu vermessen, ihre Umlaufbahnen einzuschätzen und den unterschiedlichen Gruppen bekannter Planeten zuzuordnen.

Grafische Darstellung der von Kepler verwendeten Transit Methode zum Nachweis von Planeten um ferne Sterne | Copyright: SETI Institute

Passiert ein Planet seinen Stern, so kommt es - aus Sicht des Beobachters - zu einem so genannten Transit. Derartige Durchgänge erdartiger Planeten erzeugen dann durch die teilweise Abdeckung des Sternenlichts eine minimale Veränderung in der Helligkeit des Sterns für eine Zeitdauer von zwischen zwei und sechs Stunden in einem Verhältnis von etwa 1/10.000. Lässt sich eine solche Helligkeitsschwankung periodisch und mit der gleichen Stärke wiederkehrend nachweisen, so ist dies ein nahezu eindeutiger Hinweis auf einen Planeten, der den Stern umkreist.

Einmal aufgespürt, lässt sich dann auch die Größe des Planeten anhand der von ihm benötigten Umlaufzeit und der Masse seines Sterns durch das von Johannes Kepler postulierte dritten keplersche Gesetz bestimmen. In folgenden Schritten kann dann anhand der Umlaufbahn und der Temperatur des Muttergestirns auch auf die Oberflächentemperatur des Planeten und somit auf dessen potentielle Lebensfreundlichkeit geschlossen werden.

Allerdings ist das Kepler-Observatorium selbst nicht in der Lage, die entdeckten Planeten auch visuell abzubilden. Dies wird dann das Ziel nachfolgender Weltraumteleskope oder Teleskopanlagen auf der Erde sein.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov

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