Freitag, 3. Februar 2012

Erde 2.0: Neuentdeckte Super-Erde umkreist einen nahen Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone

Künstlerische Darstellung der Super-Erde "GJ667Cc" (r.) vor dem Hintergrund seines Muttergestirns. Dieser ist selbst Teil eines Dreifachsternensystems ist (l.). In dem Planetensystem finden sich wahrscheinlich noch weitere Planeten (s. Diagramm) Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen. | Copyright: Guillem Anglada-Escudé, Carnegie Institution / Collage: grenzwissenschaft-aktuell.de

Washington/ USA - Ein internationales Astronomenteam hat eine potentiell lebensfreundliche Super-Erde entdeckt, die einen nach kosmischen Maßstäben nahen Stern umkreist, der von der Erde gerade einmal 22 Lichtjahren Entfernung also "nur" etwa 209 Billionen Kilometer entfernt ist. Zudem gibt es Hinweise auf drei weitere Planeten in dem System. Bei dem Planeten handele es sich um den bislang besten Kandidaten für einen lebensfreundlichen Planeten außerhalb des Sonnensystems. Die Entdeckung deutet zudem daraufhin, dass lebensfreundliche Planeten in einer deutlich größeren Vielfalt vorkommen als bislang vermutet und es in unserer Galaxie, der Milchstraße, Milliarden von potentiell lebensfreundlichen Felsplaneten geben muss.

Die Forscher entdeckten den Planet mittels der Radialgeschwindigkeitsmethode in den öffentlich zugänglichen Beobachtungsdaten der Europäischen Südsternwarte. Diese nutzt den Umstand, dass die Gravitationskräfte eines Planeten, der einen Stern umkreist, ein leichtes Wackeln seines Zentralgestirns hervorruft und so seine eigene Existenz verrät. Durch Folgebeobachtungen mit dem High Resolution Echelle Spectrograph des W. M. Keck Observatory und dem Carnegie Planet Finder Spectrograph am Magellan II Teleskop konnte Existenz des Planeten nun bestätigt werden.

Wie das Team um Guillem Anglada-Escudé von der Carnegie Institution for Science und aktuell an der Universität Göttingen tätig, aktuell auf "arxiv.org" und bald im Fachmagazin "Astrophysical Journal Letters" berichtet, ist das Zentralgestirn Teil eines Dreifachsternensystems ist ein Zwergstern der Klasse M und hat so aufgrund geringerer Anteile schwerer Elemente wie Eisen, Kohlenstoff und Silizium eine unterschiedliche Zusammensetzung als unsere Sonne.

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Die beiden anderen Sterne des Dreifachsystems (GJ 667A und B) sind orangene K-Zwergsterne mit einer Konzentration schwererer Elemente von nur 25 Prozent der Anteile in unserer Sonne. Solche Elemente sind eigentlich die Bausteine erdartiger Planeten, weswegen Planetenwissenschaftler bislang davon ausgingen, dass im Umfeld derartiger Sterne die Wahrscheinlichkeit für massemassenniedrigeniedrige erdartige Felsplaneten unwahrscheinlich sei.

"Hierbei handelte es sich um eine Art von Stern, um den herum wir am wenigsten Planeten dieser Form erwartet hatten", so der an der Entdeckung beteiligte Steven Vogt von der University of California in Santa Cruz. "Dennoch gibt es Planeten um diesen nahen und metallarmen Stern der Kategorie von Sternen, die in unserer Galaxie am häufigsten vorkommen. Die frühe Entdeckung eines derart nahen Planeten, deutet daraufhin, dass es in unserer Galaxie Milliarden von potentiell lebensfreundlichen Felsplaneten geben muss."

Grafische Darstellung der Umlaufbahnen der bislang bekannten und vermuteten Planeten um den Zwergstern GJ667 (m.) | Copyright: Guillem Anglada-Escudé, Carnegie Institution

Schon zuvor hatten Astronomen um GJ 667C mit dem Planeten "GJ667Cc" eine Super-Erde entdeckt, diese Daten jedoch bislang nicht veröffentlicht. Dieser Planet umkreist seinen Stern jedoch so dicht, dass es auf ihm zu heiß wäre, um flüssiges Wasser halten zu können (GJ667Cb"). Die Entdeckung der neuen Super-Erde gelang den Astronomen nun im Rahmen eines Projekts, das die Eigenschaften dieses zuvor entdeckten Planeten bestimmen sollte.

Zusätzlich zum ersten Planetenkandidaten entdeckten die Forscher nun das Signal der neu entdeckten Supererde "GJ 667Cc". Die Super-Erde erhält von ihrem Stern etwa 90 Prozent des Lichts, das die Erde von der Sonne erhält. Da es sich bei dem größten Teil dieses Lichts um infrarotes Licht handelt, absorbiert der Planet wahrscheinlich eine merklich größere Menge an Energie. "Zieht man beide Effekte in Betracht, so dürfte der Planet in etwa gleichviel Energie wie die Erde von der Sonne erhalten", so die Forscher.

Künstlerische Darstellung der Super-Erden GJ 667Cb und GJ 667Cc und ihrer Nähe zu ihem Zentralgestirn (Illu.). | Copyright: Guillem Anglada-Escudé, Carnegie Institution

Mit einer Umlaufzeit von rund 28,15 Tagen und einer Masse des mindestens 4,5-fachen der Erde, umkreist "GJ667Cc" seinen Stern innerhalb dessen sogenannter habitabler Zone, also jener Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seine "Sonne" umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen Wasser in flüssiger Form und damit die Grundlage des Lebens, wie wir es auf der Erde kennen, existieren kann.

"Dieser Planet ist der bislang beste Kandidat für einen Exoplaneten, auf dem Wasser in flüssiger Form und damit vielleicht auch Leben, wie wir es kennen, existieren könnte", so Anglada-Escudé.

Das Planetensystem um GJ 667C könnte auch noch einen Gasriesen und eine weitere Super-Erde mit einer Umlaufzeit von 75 Tagen beinhalten (GJ 667Cd). Deren Umlaufbahn würde wahrscheinlich außerhalb der habitablen Zonen des Sterns liegen (s. Diagramm). Weitere Beobachtungen seien jedoch notwendig, um diese Kandidaten zu bestätigen und kategorisieren zu können.

"Schon mit den kommenden Generationen von Beobachtungsinstrumenten werden Forscher in der Lage sein, viele weitere M-Zwergsterne nach ähnlichen Planeten abzusuchen und vielleicht auch in deren spektroskopischen Signaturen nach Anzeichen für Leben auf diesen Welten zu fahnden."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ucsc.edu / uni-goettingen.de / arxiv.org / carnegiescience.edu
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