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Dienstag, 24. August 2010

Europäische Astronomen entdecken bislang komplexestes Planetensystem

Illustration einer Detailansicht des Planetensystems um "HD 10180" | Copyright: ESO/L. Calçada

La Sila/ Chile - Mit dem HARPS-Instrument des 3,6 Meter-Teleskops der Europäische Südsternwarte in Chile haben europäische Astronomen das bislang komplexeste ferne Planetensystem entdeckt, in dem bis zu sieben Planeten den sonnenähnlichen Stern "HD 10180" umkreisen. Die Nachricht kommt nur wenige Tage vor einer von der NASA für Donnerstag angesetzten Pressekonferenz, auf der Informationen über ein vom Weltraumteleskop "Kepler" entdecktes "verblüffendes Planetensystem" bekannt gegeben werden sollen.

Wie die Astronomen um Christophe Lovis vom "Observatoire de l’Université de Genève" erklärten, beinhaltet das System um "HD 10180" neben fünf eindeutig bestätigten Planeten wahrscheinlich sogar zudem zwei weitere Planeten, von welchen einer die kleinste bislang nachgewiesenen Masse von Exoplaneten - also Planeten jenseits unseres Sonnensystems – überhaupt aufweist. Sollte sich diese Einschätzung erhärten, würde es sich mit sieben Planeten also um einen Planetensystem handeln, dessen Aufbau jenem unseres Sonnensystems (8 Planeten) sehr ähnlich ist. Hinzu fanden die Astronomen Hinweise darauf, dass die Abstände, in welchen die Planeten ihren Stern umkreisen einem regelmäßigen Muster folgen, wie es auch unserem Sonnensystem zugrunde liegt.

Die Entdeckung ist das Ergebnis einer sechsjährigen Studie von "HD 10180", der sich rund 127 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Hydrus (Kleine Wasserschlage) befindet.

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"Wir haben das bislang komplexeste ferne Planetensystem entdeckt", zeigt sich
Lovis überzeugt. "Unsere Entdeckung markiert einen neuen Meilenstein bei der Suche nach extrasolaren Planeten: Die Studie komplexer planetarer Systeme und nicht nur einzelner Planeten. Die Analyse der Bewegungen der Himmelskörper in diesem System belegt zudem ein komplexes Zwischenspiel der Kräfte zwischen seinen einzelnen Planeten, wie sie uns wichtige Informationen über die Langzeitentwicklung des Planetensystems liefern können."

Die fünf stärksten gemessenen Signale korrespondieren mit Planeten, deren Masse mit zwischen 12 und 25 Erdenmassen jener des Neptuns entsprechen und die ihren Stern in zwischen 6 und 600 Tagen einmal umkreisen. Diese fünf Planeten sind im Abständen von zwischen 0,06 und 1,4 Astronomischen Einheiten (AE = Abstand Sonne-Erde) von ihrem Zentralgestirn entfernt.

"Zudem haben wir gute Hinweise darauf, dass es da noch zwei weitere Planeten gibt", erläutert Lovis. Einer dieser Planeten könnte einem saturnartigen Planeten mit mindestens 55 Erdenmassen entsprechen und seinen Stern einmal in 2200 Tagen umrunden. Der zweite noch genauer zu bestätigende Planet weist lediglich das 1,4-fache der Masse unsere Erde auf, umkreist seinen Stern jedoch in einem Abstand von nur 0,02 AE, weshalb hier ein astronomisches Jahr gerade einmal 1,18 Erdentage lang ist. Wahrscheinlich handelt es sich bei diesem Planeten um ein weiteres Exemplar eines heißen Felsplaneten, wie er in etwa mit "Corot-7b") verglichen werden kann (...wir berichteten).

Die Abstände der fünf eindeutig nachgewiesenen Neptun-artigen Planeten liegen in etwa innerhalb des Abstands des Planeten Mars von unserer Sonne, wodurch das Innere dieses Systems mehr Planeten aufweist, wie das Sonnensystem. Auch sind die hiesigen Planeten deutlich größer. Auffallend ist auch, dass es um "HD 10180" keine Jupiter-artigen Gasriesen zu geben scheint. Alle vorhandenen Planeten umkreisen offenbar ihren Stern zudem auf kreisrunden Bahnen.

Bislang sind lediglich fünfzehn Planetensysteme mit mehr als zwei Planeten bekannt. Der bisherige Rekordhalter in dieser Reihe war "55 Cancri" mit insgesamt fünf Planeten, von welchen es sich bei zweien um Gasriesen handelt (...wir berichteten). "Systeme mit Planeten kleinerer Massen, wie wir sie jetzt um 'HD 1080' gefunden haben, scheinen relativ häufig zu sein, doch über ihre Entstehungsgeschichte wissen wir noch sehr wenig", kommentiert Lovis die Analysen der Messdaten.

Weitere Analysen zeigen zudem, dass die Anordnung der Planeten um "HD 10180" der Titus-Bode-Reihe folgt. Diese beschreibt eine numerische Beziehung, nach der sich die Abstände der meisten Planeten von der Sonne mit einer einfachen mathematischen Formel näherungsweise allein aus der Nummer ihrer Reihenfolge herleiten lassen. "Dieser Umstand könnte uns einen Hinweis auf die Entstehungsgeschichte dieses Planetensystems geben", erläutert der an der Entdeckung beteiligte Michel Mayor.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Analysen des "HD 10180"-Systems ist der Nachweis einer Verbindung zwischen der Masse eines Planetensystems und der Masse der chemischen Komponenten seines Zentralgestirns. Alle besonders massereichen Systeme wurden bislang um massive, stark metallreiche Sterne entdeckt. Hingegen wurden die vier Systeme mit der bislang bekannten niedrigsten Masse immer nur um masse- und metallarme Sterne gefunden.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / eso.org
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