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Donnerstag, 14. Januar 2010

Astronomen messen erstmals direkt das Lichtspektrum eines Exoplaneten

Das Lichtspektrum eines der drei Planeten (s. Kreis) um HR 8799 | Copyright: ESO / M.Janson

Toronto/ Kanada - Um die Wahrscheinlichkeit, dass es auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems Leben geben könnte oder sogar gibt, einschätzen zu können, müssen Astronomen mit dem Lichtspektrum sozusagen den "chemischen Fingerabdruck" eines solchen Planeten ermitteln. Diese Aufgabe ist einem internationalen Astronomenteam nun anhand eines Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist, erstmals gelungen. "Ein wichtiger Schritt für die Suche nach Leben auf fremden Welten", betonen die Wissenschaftler.

Mit Hilfe des NACO-Instruments des "Very Large Telescope" (VLT) an der Europäischen Südsternwarte (ESO) ist es der Gruppe aus Astronomen um Markus Janson von der "University of Toronto" und Wissenschaftlern des "Max-Planck-Instituts für Astronomie" (MPIA, mpia.de) gelungen, das Spektrum eines Planeten des Planetensystems des hellen und sehr jungen Sterns "HR 8799" zu untersuchen. Dieses befindet sich im Sternbild Pegasus, rund 130 Lichtjahre von der Erde entfernt.

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Bereits zuvor hatten Astronomen um diesen Stern drei Riesenplaneten nachweisen können (...wir berichteten 1, 2). Den mittleren der drei Planeten hatten sich die Forscher zum Ziel ihrer Beobachtungen gesetzt: "Er besitzt ungefähr zehn Mal soviel Masse wie Jupiter, und hat eine Oberflächentemperatur von rund 800 Grad Celsius", beschreibt Carolina Bergfors vom MPIA die Bedingungen auf dem für Leben, wie wir es auf der Erde kennen, unwirtlichen Gasriesen.

Detailansicht des Planetensystems um HR 8799 | Copyright: National Research Council Canada

Da der Stern selbst jedoch mehrere tausend Mal heller ist als sein Planet und die beiden von der Erde aus gesehen sehr nah beieinander stehen, stellte die Messung des Planetenspektrums eine enorme Herausforderung dar. Mehr als fünf Stunden mussten die Aufnahmen belichtet werden, um das Planetenspektrum aus dem deutlich helleren Licht des Sterns herauszukitzeln.

Zukünftig wollen die Forscher mit dieser Beobachtungstechnik wichtige Informationen zur Planetenentstehung gewinnen. "Erster Schritt dürfte die Aufnahme der Spektren der beiden anderen Riesenplaneten von HR 8799 sein; damit hätten die Astronomen zum ersten Mal die Gelegenheit, die Spektren mehrerer Planeten ein und desselben Exoplanetensystems miteinander zu vergleichen. Entfernteres Ziel ist es, auf dieses Weise lebensfreundliche Exoplaneten zu identifizieren oder sogar Spuren von einfachen außerirdischen Lebensformen nachzuweisen", erläutert die Pressemitteilung des MPIA.

Aktuell, so das MPIA, geben die neuen Ergebnisse Anlass, die derzeitigen Modelle der Atmosphäre des Exoplaneten zu überdenken. "Die Eigenschaften des Spektrums sind nicht mit den heutigen theoretischen Modellen vereinbar. Offenbar gilt es, die Eigenschaften der Staubwolken in der Planetenatmosphäre genauer zu modellieren - oder die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre ist ganz anders, als bislang angenommen", so Wolfgang Brandner vom MPIA und Koautor des im "Astrophysical Journal" erschienen Artikel.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / eso.org / mpia.de
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