Mittwoch, 21. Dezember 2011

Weltraumteleskop Kepler entdeckt erste erdgroße Planeten jenseits des Sonnensystems

Die beiden erdgroßen Planeten Kepler-20e und Kepler-20f im Größenvergleich zu Erde und Venus (Illu.) | Copyright: NASA/Ames/JPL-Caltech

Washington/ USA - Mit dem Weltraumteleskop Kepler haben NASA-Astronomen die ersten erdgroßen Planeten entdeckt, die einen sonnenähnlichen Stern außerhalb des Sonnensystems umkreisen. Allerdings umrunden die beiden Planeten, Kepler-20e und Kepler-20f, ihren Stern zu dicht, als dass flüssiges Wasser und damit die Grundlage für erdartiges Leben auf ihren Oberflächen existieren könnte.

In beiden Fällen handelt es sich wahrscheinlich um Felsplaneten. Mit 0,87 Erdradien ist Kepler-20e etwas kleiner als die Venus. Kepler-20f ist hingegen mit 1,03 Erdradien etwas größer als die Erde. Beide Planeten sind Teil des aus mindestens fünf Planeten bestehenden Systems um den Stern Kepler-20, der sich rund 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Leier (Lyra) befindet.

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Kepler-20e umkreist seinen Stern alle 6,1 Tage, Kepler-20f alle 19,6 Tage. Derartig kurze Umlaufzeiten bedeuten, dass es sich um sehr heiße, nach irdischen Maßstäben lebensfeindliche Welten handelt. Während es auf Kepler-20f bis zu 437 Grad Celsius heiß wird, beträgt die Oberflächentemperatur auf Kepler-20e glasschmelzende 760 Grad.

Künstlerische Interpretation von Kepler-20e (Klicken Sie auf die Abbildung, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen). | Copyright: NASA/Ames/JPL-Caltech

"Unsere Entdeckung zeigt zum ersten Mal, dass es erdgroße Planeten außerhalb des Sonnensystems gibt und das wir diese auch finden können", erläutert Francois Fressin vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge die Entdeckung, die er als Hauptautor gemeinsam mit seinen Kollegen aktuell im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht hat.

Künstlerische Interpretation von Kepler-20f (Klicken Sie auf die Abbildung, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen). | Copyright: NASA/Ames/JPL-Caltech

Im System um Kepler-20 finden sich zudem drei weitere Planeten, die zwar alle größer sind als die Erde aber kleiner als Neptun: Kepler-20b - der seinem Stern nächstgelegene Planet; Kepler-20c – der dritte Planet des Systems und der fünfte Planet Kepler-20d. Ihre Umlaufzeiten betragen 3,7, 10,9 und 77,6 Tage. In unser Sonnensystem übertragen umkreisen alle fünf Planeten ihren Stern in etwa innerhalb der Umlaufbahn unseres Planeten Merkur. Genau wie unsere Sonne zählt Kepler-20 selbst zum Sternentyp G, ist jedoch etwas kleiner und kühler als unser Zentralgestirn.

Wie die Wissenschaftler erläutern, hat das Planetensystem eine unerwartete Anordnung der Planeten. Während in unserem Sonnensystem die kleineren Felsplaneten die Sonne relativ dicht umkreisen und sich die Gasplaneten weiter außerhalb befinden. Im Vergleich dazu ist das Kepler-20-System abwechselnd nach Größen der Planeten geordnet: groß, klein, groß, klein und groß.


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"Die Kepler-Daten zeigen uns, dass sich die Anordnungen der Planeten in einigen Planetensystemen deutlich von der des Sonnensystems unterscheiden", kommentiert Jack Lissauer, Planetenwissenschaftler und Mitglied des wissenschaftlichen Team der Kepler-Mission vom Ames Research Center der NASA die Entdeckung des Weltraumteleskops. "Die Analyse der Kepler-Daten erlaubt uns fortwährend neue Einsichten in die Vielzahl von Planeten und Planetensystemen in unserer Galaxie."

Wie das System um Kepler-20 jedoch entstanden ist, darüber sind sich die Forscher bislang noch uneins. Einige vermuten, dass die Planeten nicht an ihren heutigen Positionen entstanden sind, sondern sich zunächst weiter außerhalb gebildet haben und dann in Richtung ihres Sterns gewandet sind.

Das Weltraumteleskop Kepler fahndet nach Exoplaneten, in dem es nach minimalen Helligkeitsschwankungen im Licht von mehr als 150.000 fernen Sternen in den Konstellationen Cygnus (Schwan) und Lyra (Leier) Ausschau hält. Stellen diese sich in regelmäßigen Abständen immer wieder ein, so handelt es sich um den Transit, also den Vorbeizug eines Planeten zwischen seinem Stern und dem Weltraumteleskop. Insgesamt werden mindestens drei solcher Transits benötigt, um die Existenz eines Planeten bestätigen zu können.

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