Freitag, 11. April 2014

Astronomen könnten ersten Exomond entdeckt haben


Künstlerische Darstellung des Systems "MOA-2011-BLG-262", sollte es sich um einen möglichen Exomond handelt, der einen freitreibenden Gasriesen umkreist. | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Notre Dame (USA) - Da unser eigenes Sonnensystem mit Monden geradezu angefüllt ist - alleine der Gasriese Jupiter wird von 67 bekannten natürlichen Trabanten umkreist - darf wohl mit großer Sicherheit davon ausgegangen werden, dass es auch in anderen Planetensystemen solche Monde gibt. Bislang fehlte allerdings jeglicher handfeste Beweis für die Existenz solcher "extrasolaren - kurz: Exomonde". Ein internationales Astronomenteam glaubt nun, den ersten Mond außerhalb des Sonnensystems entdeckt zu haben - allerdings gibt es auch noch eine alternative Erklärung für die Beobachtungsdaten.

Unterstützt von der US-Raumfahrtbehörde NASA, berichten die Forscher um David Bennett von der University of Notre Dame nun aktuell in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal" (DOI: 10.1088/0004-637X/785/2/155), über ihre Entdeckung, die mit Hilfe des Mikrolinseneffekts von Sternen gelang.


Der Mikrolinseneffekt bedient sich seltenen Bedeckungen ferner Hintergrundsterne durch einen Stern im Vordergrund, der dann als sogenannte Gravitationslinse wirkt und das Licht des Hintergrundsterns etwa einen Monat lang um sich herum ablenkt, dabei verstärkt und vergrößert. Besitzt der Vordergrundstern nun zudem auch noch einen ihn umkreisenden Planeten, so wirkt dieser Planet ebenfalls wie eine zweite Mikrolinse und verstärkt das Licht des Hintergrundsterns zusehends - oder schwächt dieses ab. Anhand genauer Analysen dieses Effekts können Astronomen dann genau bestimmen, wie groß der Vordergrundstern im Verhältnis zu seinem Planeten ist.


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In einigen noch selteneren Fällen handelt es sich bei dem Objekt im Vordergrund, also bei der "Linse", aber gar nicht um einen Stern, sondern um einen frei durchs All treibenden (sozusagen sonnenlosen) Planeten und bei seinem Begleiter um einen Mond. In einem solchen Fall können Wissenschaftler dann bestenfalls die Masse dieses "Einzelgängerplaneten" im Verhältnis zu seinem Trabanten ermitteln.


Während Astronomen in den Daten des bislang erfolgreichsten Exoplanetensuchers, dem NASA-Weltraumteleskop "Keppler", vergebens nach Anzeichen für Exomonde gesucht haben, könnte diese Suche den Forschern um Bennett im Rahmen der Himmelsdurchmusterungen "Microlensing Observations in Astrophysics" (MOA) und dem "Probing Lensing Anomalies NETwork" (PLANET) gelungen sein.



Vielleicht handelt es sich bei dem System "MOA-2011-BLG-262" aber auch um einen Planeten mit der 18-fachen Erdmasse, der einen lichtschwachen Stern umkreist (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Allerdings ist die Natur des Vordergrundobjekts (also der Linse) in diesem speziellen Fall selbst den Astronomennicht eindeutig klar. Das Verhältnis zwischen dem größeren und dem kleineren Körper liegt bei 2.000 : 1. Bei dem System mit der Bezeichnung "MOA-2011-BLG-262" könnte es sich also entweder um einen lichtschwachen Stern handeln, der von einem Planeten mit der 18-fachen Erdmasse umkreist wird, oder aber um einen über-jupitergroßen Planeten mit einem Mond mit einer geringeren Masse wie unsere Erde (s.Abbildungen). Tatsächlich gibt es derzeit aber keinen Weg, herauszufinden, welches der beiden Szenarios zutrifft.


"Eine Möglichkeit wäre, dass es sich um einen Planeten und seinen Mond handelt", erläutert auch Wes Traub, Chefwissenschaftler des "Exoplanet Exploration Program" am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, der an der Entdeckung jedoch nicht beteiligt war. "Sollte sich dies bewahrheiten, so wäre das wirklich faszinierend, da dies dann eine völlig neue Art eines planetaren Systems wäre."


Eine Antwort auf die Frage, um was es sich bei "MOA-2011-BLG-262" nun genau handelt, wäre nur durch die Bestimmung des Abstandes zwischen den beiden Objekten möglich. Bislang ist eine Methode hierfür jedoch noch unbekannt.


Zukünftig hoffen die Astronomen nun jedoch auf weiter , ähnliche Beobachtungen etwa mit den Weltraumteleskopen "Spitzer", "Keppler" und deren Nachfolgern. Diese suchen nach Exoplaneten und Monden, in dem sie "Sonnenscheiben" ferner Sterne nach kleinsten Helligkeitsschwankungen absuchen, die von an dieser "Sonnenscheibe" in sogenannten Transits vorüberziehenden Planeten verursacht werden, da mit diesen Instrumenten anhand der Paralaxe Abstandbestimmungen zwischen den jeweils beiden Körpern möglich sind.


Sollte es sich also um den ersten entdeckten Exomond handeln, so würde dieser also einen "sonnenlosen", frei durchs All treibenden Planeten umkreisen, der vielleicht einst aus einem noch jungen, sich bildenden Planetensystem herausgeschleudert wurde, dabei jedoch seinen Mond behalten oder später einen neuen Mond eingefangen hätte.


"Leider werden wir keine zweite Möglichkeit haben, dieses System nochmals derart zu untersuchen", so Bennett abschließend. "Aber wir sind zuversichtlich, dass wir bald schon weitere ähnliche Kandidaten finden werden."


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Quelle: NASA
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