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Donnerstag, 30. September 2010

Astronomen finden erdnahen Exoplaneten auf dem es Leben geben könnte

Künstlerische Interpretation des Systems um "Giese 581" | Copyright: NASA/Lynette Cook

Santa Cruz/ USA - Astronomen der "University of California" und der "Carnegie Institution of Washington" haben einen Planeten von etwa der Größe der Erde entdeckt, der seinen Stern innerhalb der "habitalblen Zone" umkreist und somit Wasser in flüssiger Form an seiner Oberfläche aufweisen könnte. Damit erfüllt der Planet zumindest theoretisch die besten Voraussetzungen auch Leben beherbergen zu können.

Das Team um den Astronomie-Professor Steven Vogt und Paul Butler haben ihre Entdeckung mit dem "W. M. Keck Observatory" im "The Astrophysical Journal" veröffentlicht. "Der Umstand, dass wir in der Lage waren, diesen Planeten so schnell und in derartiger Nähe zur Erde zu finden belegt, dass solche Planeten wirklich zahlreich sein müssen", so Vogt.

Der Planet wurde gemeinsam mit einem weiteren Planeten im Rahmen der seit 11 Jahren andauernden und von der "National Science Foundation " und der NASA finanzierten Beobachtung von "Gliese 581" innerhalb der "Lick-Carnegie Exoplanet Survey" entdeckt. Beide Planeten umkreisen den nur 20 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Waage gelegenen Stern "Gliese 561" und erweitern damit das ihn umgebende Planetensystem auf sechs Körper. Ähnlich wie die Planeten des Sonnensystems umkreisen jene im System um "Gliese 581" ihren Stern auf nahezu kreisrunden und nicht elliptischen Bahnen.

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Von besonderem Interesse ist für die Astronomen der neuentdeckte Planet "Gliese 581g". Er hat die vierfache Masse der Erde und umkreist seinen Stern einmal alle 37 Tage. Seine Masse deutet daraufhin, dass es sich um einen Felsplanet mit einer festen Oberfläche handelt, dessen Schwerkraft ausreichen würde, um auch eine Atmosphäre zu halten.

Bereits zuvor wurden um "Gliese 581" zwei Planeten entdeckt, die an den entgegengesetzten äußeren Rändern der habitablen Zone den Stern umkreisen. Während "Gliese 581c" wahrscheinlich bereits zu heiß ist, um Wasser in flüssiger Form zu halten, spekulieren einige Astronomen immer noch darüber, ob "Gliese 581d" am kalten Rand der "lebensfreundlichen Zone" - einen starken Treibhauseffekt vorausgesetzt - noch warm genug sein könnte, um flüssiges Wasser und damit die Grundvoraussetzung für Leben nach dem Vorbild der Erde zu ermöglichen (...wir berichteten).

Die Gliese-Planeten "c" und "d" befinden sich an den äußeren Rändern der habitablen Zone. "Der eine ist zu kalt, der andere zu warm. Der jetzt entdeckte Planet befindet sich jedoch nahezu exakt in der Mitte der lebensfreundlichen Zone", erläutert Vogt.

"Gliese 581g" ist an seinen Stern rotationsgebunden, zeigt diesem also, ähnlich wie der Erdmond der Erde, immer die gleiche Seite. Damit herrscht auf einer Seite des Planeten stets Tageslicht, während die andere Hemisphäre in ewige Dunkelheit gehüllt ist. Auch dieser Umstand könnte das Klima auf dem Planeten stabilisieren und damit die Entstehung von Leben positiv beeinflussen.

Die Forscher um Vogt vermuten, dass der sogenannte "Terminator", also die Region der Tag- und Nachtgrenze zwischen den beiden Planetenhälften, die für Leben am meisten geeignete Region auf dem Planeten wäre. Je weiter man sich von dieser Trennlinie entfernt, desto mehr nehmen die Temperaturen ab bzw. zu. "Mögliches Leben auf 'Gliese 581g' könnte sich also über zahlreiche und ganz unterschiedliche Klimabereiche ausbreiten", so Vogt.

Die durchschnittliche Oberflächentemperatur auf dem Planeten liegt laut ersten Schätzungen zwischen -31 und -12 Grad Celsius. Die Tatsächlichen Temperaturen schwanken dabei allerdings von glühendheiß auf der Tagseite bis hin zu bitterkalt auf der Nachtseite.

Die Zusammensetzung des Felsplaneten scheint erdartig zu sein. Sein Durchmesser liegt bei etwa 1,2 bis 1,4 Erdgrößen. Auch die Schwerkraft auf der Oberfläche wäre nur leicht großer als auf der Erde. "Menschen könnten hier also ohne Probleme aufrecht gehen", kommentiert Vogt.

Entdeckt wurde "Gliese 581g" mit der Radialgeschwindigkeitsmethode. Diese basiert auf der Tatsache, dass sich ein Stern und sein Planet bzw. seine Planeten unter dem Einfluss der Gravitation um ihren gemeinsamen Schwerpunkt drehen. Aufgrund seiner größeren Masse bewegt sich der Stern um wesentlich kleinere Wege als der Planet. Falls man von der Erde aus nicht genau senkrecht auf diese Bahn schaut, hat diese periodische Bewegung des Sterns eine Komponente in Sichtrichtung (Radialgeschwindigkeit), wie sie durch die Beobachtung der abwechselnden Blau- und Rotverschiebung (Doppler-Effekt) mit Hilfe eines Frequenzkammes in sehr genauen Spektren des Sterns nachgewiesen werden kann. Da die Bahnneigung unbekannt ist, kann man mit dieser Methode bei bekannter Sternmasse nicht die Planetenmasse exakt, sondern nur eine Minimalgrenze berechnen. Nach der Erstentdeckung des Planeten mit besagter Methode überprüfte das Team die Helligkeitsschwankungen des Sterns und konnten so die vorigen Beobachtungen bestätigen

Auch auf die statistischen Berechnungen der potentiell möglichen Anzahl von Sternen mit lebensfreundlichen Planeten hat die Entdeckung von "Gliese 581g" interessante Auswirkungen. "Sollten derartige Planeten, wie bislang angenommen, eher die Ausnahme sein, so hätten wir den Planeten vermutlich nicht so schnell gefunden", erläutert Vogt. "Die Anzahl von Planetensystemen mit potentiell lebensfreundlichen Planeten liegt bei 10 bis 20 Prozent. Setzt man diese Zahl nun in ein Verhältnis mit der Gesamtzahl der Sterne, so erhält man einen sehr großen Wert. Es könnte also Zigmilliarden derartiger Systeme alleine in unserer Galaxie geben."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ucsc.edu
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