Freitag, 17. August 2012

Simulierter Planetentanz: Wenn alle Kepler-Planeten einen Stern umkreisen


Standbild aus dem Video. | Copyright: Alex Parker (astro.uvic.ca/~alexhp)

Cambridge (USA) - Mit bislang mehr als 2.400 entdeckten Planetenkandidaten außerhalb unseres Sonnensystems ist das NASA-Weltraumteleskop Kepler der bislang erfolgreichste Exoplanetenfinder überhaupt. In einer faszinierenden Computeranimation hat ein US-Astronom nun auf der Grundlage der bisherigen Kepler-Daten ein Planetensystem aus der Mehrheit der bislang von Kepler entdeckten Planetenkandidaten simuliert, in dem alle diese Planeten maßstabsgetreu einen gemeinsamen Stern umkreisen.

In der Animation von Alex Parker (astro.uvic.ca/~alexhp) vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics finden sich jene 2.229 Planetenkandidaten wieder, von denen bislang mehr als ein Transit nachgewiesen werden konnte. Insgesamt umkreisen alle diese Planeten zwar etwa 1.770 unterschiedliche Sterne, die in Parkers Animation jedoch gegen ein einziges Zentralgestirn ausgetauscht wurden.


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Die Durchmesser der maßstabs- und umlaufbahngetreu dargestellten Planeten liegen zwischen dem 0,3- und 84-fachen des Erdradius. Unterschiedliche Farben von blau bis rot repräsentieren hingegen die vermuteten durchschnittlichen Oberflächentemperaturen, die angesichts der abgebildeten Planeten zwischen minus 110 und plus 4.587 Grad Celsius liegen.

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Für die Animation wurden alle Planeten entsprechend der Größe ihres eigenen Zentralgestirns maßstabsgetreu aufeinander abgestimmt. Gab es also zwei Planeten von gleicher Größe, die jedoch unterschiedlich große Sterne umkreisen, so wurde der größere Planet entsprechend verkleinert, um in das simulierte Planetensystem um einen gemeinsamen Stern zu passen.

Nachdem das Video zunächst den verwirrenden Planetentanz all dieser außerirdischen Welten um einen gemeinsamen Stern zeigt, wird der Blinkwinkel später verlagert und dieses simulierte Planetensystem maßstabsgetreu in unser Inneres Sonnensystem eingepasst - dargestellt durch drei Kreise, die den Umlaufbahnen von Merkur, Venus und Erde entsprechen.

Durch diesen Kniff wird besonders deutlich, dass die Mehrheit der bislang von Kepler entdeckten Planetenkandidaten vergleichsweise kompakte Umlaufbahnen um ihre Sterne aufweisen, die - ins Sonnensystem übertragen - ihre Sterne innerhalb der Merkur-Umlaufbahn umkreisen würden. Dieser Umstand, so erläutert "Scientific American", hängt jedoch mit der von dem Weltraumteleskop genutzten Suchmethode für Exoplaneten zusammen. Kepler sucht und findet die fernen Planeten nämlich anhand kleinster Helligkeitsveränderungen des Lichts ihrer Zentralgestirne, wie sie entstehen, wenn die Planeten in sogenannten Transits, vor ihrer "Sonnenscheibe" vorbeiziehen. Je kompakter ein Planet seinen Stern umkreist, desto mehr solcher Transits können bei gleicher Beobachtungsdauer beobachtet werden. Je länger Kepler also seinen Zielausschnitt am Himmel im Sternbild Schwan beobachten wird, desto mehr Planeten wird es finden, die ihre Sterne auch auf weiteren Umlaufbahnen umkreisen.

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Quelle: scientificamerican.com, astro.uvic.ca/~alexhp
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