Dienstag, 24. Mai 2011

Kepler findet über 170 ferne Mehrfach-Planetensysteme

Die 170 von Kepler entdeckten Mehrfach-Planetensysteme als grafische Darstellung. Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Animation der Grafik zu gelangen. | Copyright: Daniel Fabrycky, CFA

Boston/ USA - Nach nur vier Monaten hat das NASA-Weltraumteleskop "Kepler" schon mehr als 1.200 Kandidaten für Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, entdeckt. 408 dieser Planeten, so eine neue Studie, befinden sich innerhalb von Systemen, in denen mindestens zwei oder mehr Planeten einen zentralen Stern umkreisen.

Durch Messung selbst kleinster und wiederkehrender Veränderungen des fernen Sternenlichts, wie sie durch sogenannte Transits von Planeten, also deren perspektivischem Vorbeizug vor ihrem Heimatstern, verursacht werden, können die Astronomen nicht nur auf die vorbeiziehenden Planeten, sondern auch auf deren Größe und benötigter Umlaufzeit schließen (Transitmethode).

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"Wir haben nicht erwartet, dass wir derart viele Planetensysteme entdecken würden, in welchen es zu multiplen beobachtbaren Transits kommt. Wir hatten gehofft, dass wir eines oder zwei solcher Planetensysteme finden würden. Stattdessen haben wir aber mehr als 100 gefunden", so David Latham vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics" auf seinem Vortrag beim derzeitigen 218. Treffen der "American Astronomical Society" in Boston.

Um den Transit eines oder mehrerer Planeten aus der Ferne, in diesem Fall mit Hilfe des Weltraumteleskops, jedoch beobachten zu können, muss sich dieser Planet in einer perspektivischen Ebene zwischen seinem Zentralgestirn und dem Beobachter befinden. Alleine in unserem Sonnensystem gibt es jedoch einige Planeten, deren Umlaufbahnebenen um bis zu sieben Grad geneigt sind - ein außerirdischer Astronom würde also mit dieser Beobachtungsmethode gar nicht alle acht unserer Planeten entdecken können, darunter beispielsweise die innersten Planeten Venus und Merkur. Die nun von Kepler entdeckten Systeme, scheinen allesamt flacher ausgerichtet zu sein als das Sonnensystem. Keine Bahnebene eines der nachgewiesenen Planeten ist um mehr als ein Grad geneigt.

Den Grund für diese Eigenschaft der Planetensysteme sehen die Astronomen in dem Umstand, dass sie hauptsächlich Planeten beinhalten, die kleiner sind als der Neptun unseres Sonnensystems - es gibt dort also offenbar also keine Jupitergroßen Gasriesen. Genau diese Riesenplaneten sind es jedoch, die durch ihre enorme Masse und damit einhergehende Gravitation für Veränderungen der Bahnebenen ihrer Nachbarplaneten sorgen.

In den von Kepler entdeckten 170 Systemen gibt es zwischen zwei und sechs Planeten. Von nun an ist es für Astronomen einfacher, in diesen Systemen auch erdgroße Felsplaneten identifizieren zu können. Hierzu müssen die entsprechenden Systeme nun mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode zu untersucht werden. Grundsätzlich sucht diese Methode nach leichten Schwankungen des Zentralgestirns, wie sie von massereichen Gasriesen hervorgerufen werden könne - nicht jedoch von kleineren Felsplaneten. In Mehrfach-Planetensystemen haben die Astronomen jedoch auch noch eine weitere, dieser Methode artverwandte Möglichkeit: Sie können leichte Veränderungen der gemessenen Umlaufzeiten der Planeten analysieren und daraus auf Schwerkraft-Interaktionen zwischen den einzelnen Planeten selbst schließen. Je größer ein Planet ist, desto stärker ist seine Gravitationswirkung auf seine Nachbarn.

Künstlerische Interpretation eines vom Weltraumteleskop Kepler entdeckten Planetensystems. | Copyright: NASA/Tim Pyle

Lässt sich in einem der Systeme also keine Verwacklung des Zentralgestirns bzw. keine nachweisbare Beeinflussung der Umlaufbahn der Planeten finden, so bedeutet dies, dass es sich bei jenen die den Stern umkreisenden Planeten um kleinere, erdartige Planten handeln muss.

Tatsächlich wurden die Astronomen in einigen Fällen auch schon fündig: "Diese Planeten ziehen und drücken an einander und genau dieses Zwischenspiel können wir messen", erläutert der Smithonian-Astronom Matthew Holman. "Dutzende der von Kepler entdeckten Systeme weisen jedoch keine Variationen in den Transitzeiten auf."

Mit andauernder Mission, wird Kepler auch in der Lage sein, Planeten mit größeren Umlaufbahnen und somit auch innerhalb der sogenannten Zonen zu entdecken, in deren Distanz Planeten ihr Zentralgestirn umkreisen müssen, um an seiner Oberfläche gemäßigte Temperaturen und damit Wasser in flüssiger Form als Grundlage für Leben, wie wir es auf der Erde kennen, aufrechterhalten zu können.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / cfa.harvard.edu / nasa.gov / astrobio.net
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