Freitag, 29. Oktober 2010

NASA-Studie: "Erdgroße Planeten so häufig wie Sandkörner am Strand"

Grafische Darstellung der statistischen Auswertung der Planetenzählung | Copyright: NASA / grewi.de

Washington/ USA - Fast jeder vierte aller sonnenartigen Sterne beherbergt wahrscheinlich Planeten von der Größe der Erde - also insgsamt mindestens 41 Milliarden and der Zahl. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle gemeinsame Studie der "University of California" und NASA und lässt somit auch Vermutungen zur Häufigkeit von potentiell lebensfreundlichen Planeten zu.

Die Studie stellt die bislang umfangreichste und genaueste Planetenzählung ihrer Art dar. Fünf Jahre lang haben Astronomen mit dem "W.M. Keck Observatory" auf Hawaii 166 sonnenähnliche Sterne der Nachbarschaft unseres Sonnensystems nach Planeten abgesucht, deren Größe zwischen dem 3- bis 1000-fachen der Erdmasse beträgt.

Alle in dieser planetaren Volkszählung gefundenen Planeten umkreisen ihre Sterne allerdings auf dichten Umlaufbahnen. Das Ergebnis erbrachte mehr kleinere als größere Planeten. Anhand der Statistiken schlussfolgern die Forscher, dass kleinere Planeten in unserer Milchstraße in der Überzahl sind.

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Mit dem Keck-Observatorium suchten die Planetenjäger nach Planeten innerhalb von rund 80 Lichtjahren Entfernung zur Erde, die sich durch leichtes Wackeln ihres Zentralgestirns indirekt nachweisen lassen, das durch das Kräftespiel zwischen Stern und Planet entsteht. Aus diesem Grund war die aktuelle Suche auf Planeten beschränkt, die ihren Stern innerhalb eines Abstandes von nur 0,25 Astronomischen Einheiten, also einen Viertel der Distanz zwischen Erde und Sonne, umkreisen.

"Wir haben Planeten mit unterschiedlich großen Massen untersucht. Mit den gefundenen Planeten verhält es sich ähnlich, wie einer Zählung in einer Schlucht, in der es mehr Kiesel als Steine und mehr Steine als Felsbrocken gibt", erläutert Andrew Howard "University of California". "Auch wenn wir mittels unser erdgestützten Suche nicht die Sandkörner, also erdgroße Planeten, direkt beobachten und finden konnten, so können wir auf der Grundlage der gesammelten Daten doch ihre Häufigkeit einschätzen. (...) Erdgroße Planeten sind in unserer Galaxie wahrscheinlich so häufig, wie Sandkörner an einem Strand." Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht.

Die Studie liefert damit auch einen spannenden Ausblick auch auf die Anzahl potentiell lebensfreundlicher Planeten, die ihre Sterne in größerer Entfernung und innerhalb der sogenannten habitablen Zone umkreisen – jener Zone also, innerhalb derer aufgrund gemäßigter Temperaturen Wasser, als Grundlage (zumindest des irdischen) Lebens, in flüssiger Form vorhanden sein kann.

Die gefundenen Planeten wurden sodann, basierend auf ihrer Masse, in fünf Gruppen eingeteilt. Darunter jene mit dem 1000-fachen der Erdmasse, dem Dreifachen der Masse des Jupiters oder auch nur dem Dreifachen der Masse der Erde.

Anhand der Daten zeichnete sich schnell ein offenkundiger Trend ab: Die Anzahl kleinerer Planeten übertraf die der größeren Planeten. Nur 1,6 Prozent der Sterne verfügen demnach über sogenannte Gasriesen wie Jupiter oder Saturn auf dichten Umlaufbahnen. Rund 6,5 Prozent der Sterne besitzen mittelgroße Planeten von der 10- bis 30-fachen Masse der Erde – Planeten also, wie sie in etwa unserem Neptun und Uranus entsprechen. 11,8 Prozent der untersuchten Sterne verfügen hingegen über sogenannte "Super-Erden". Hierbei handelt es sich um Planeten, die weniger als die 10-fache aber mehr als das Dreifache der Erdmasse auf die Waage brächten.

"Während der Planetenentstehung, finden sich kleinere Himmelskörper wie Asteroiden und Kometen zusammen und werden nach und nach zu erdgroßen Planeten und darüber hinaus. Nicht alle Planeten werden dann derart groß, um zu Gasriesen wie Jupiter und Saturn zu werden", erläutert Howard. "Es ist ganz natürlich, dass bei diesem Prozess die kleineren Planeten übrig bleiben."

Aufgrund dieser Werte gehen die Wissenschaftler davon aus, dass rund 23 Prozent aller sonnenähnlichen Sterne in unserer Galaxie über kleinere – erdgroße – Planeten verfügen, die ihren Stern innerhalb der "Hot Zone", also relativ "sonnennah" umkreisen.

"Diese Einsicht ist das Ergebnis unserer fünfjährigen Planetensuche", so der Hauptautor der Studie Geoff Marcy. "Die Daten zeigen uns, dass es in unserer Galaxie, mit ihren rund 200 Milliarden Sternen mindestens 46 Milliarden erdgroße Planeten gibt. Und in dieser Zahl sind jene erdgroßen Planeten, die ihre Sterne in größerem Abstand, also auch beispielsweise auch innerhalb der habitablen Zone umkreisen, noch gar nicht einbezogen."

Das Ergebnis stellt Schlüsselvorhersagen bisheriger Sternenstehungstheorien in Frage, die bislang diese "heiße Zone" um sonnenähnliche Sterne als "Planetenwüste" bezeichneten. Grund für diese Einschätzung war die Annahme, dass Planeten vornehmlich in den kühleren Regionen von Planetensystemen entstehen und die Gasriesen später näher in Richtung ihrer Sterne wandern.

"Wir stehen damit an einem Wendepunkt im Verständnis der Häufigkeit von erdgroßen Planeten innerhalb von Planetensystemen in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft", kommentiert Mario R. Perez, Projektwissenschaftler der Keck-Beobachtungen am Hauptquartier der NASA in Washington.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
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