Montag, 30. März 2015

Astronomen zeigen: Schon mit heutiger Technologie könnten erdähnliche Exomonde entdeckt werden


Künstlerische Darstellung von einen fernen Gasriesen umkreisenden Monden (Illu.). | Copyright: NASA

Cambridge (USA) - Seit Jahren spekulieren Wissenschaftler darüber, welche Arten von sogenannten Exomonden - also Monden, die Planeten außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen - mit der heute schon zur Verfügung stehenden Technologie entdeckt werden können. Jetzt haben Forscher die "Hunt for Exomoons with Kepler" (HEK) und damit die "Jagd nach Exomonden mit dem Weltraumteleskop Kepler" begonnen und zeigen, dass es schon heute möglich wäre, potentiell lebensfreundliche Exomonde zu entdecken.

Wie das HEK-Team um Dr. David Kipping von der Harvard University vorab auf "arXiv.org" und in einer zukünftigen Ausgabe des Fachjournals "Astrophysical Journal" berichten, haben sie bislang die Daten von rund 60 mit Kepler entdeckten Exoplaneten ausgewertet. Während bislang noch kein Mond um diese Welten eindeutig nachgewiesen werden konnte, zeige die HEK-Analyse jedoch, dass schon unsere heutige Technologie nicht nur ferne Planeten sondern auch sie umkreisende und sogar potentiell lebensfreundliche Monde aufspüren könnte.

Bislang konzentriert sich die Suche nach lebensfreundlichen Welten um ferne Sonnen noch auf Felsplaneten, die diese Sterne innerhalb der klassischen sogenannten habitablen Zonen umkreisen. Hierbei handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit auf seiner Oberfläche aufgrund milder Temperaturen flüssiges Wasser - und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens - existieren kann. Bislang wurden hier jedoch deutlich mehr große Gas- als Felsplaneten entdeckt.


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Unser eigenes Sonnensystem zeigt jedoch, dass auch - und gerade - Monde solcher Gasriesen aufgrund der Wechselwirkungen mit ihren Mutterplaneten durchaus lebensfreundliche Bedingungen aufweisen können, selbst wenn sie sich nicht innerhalb der klassischen "grünen Zone" befinden.

Anhand der Daten des nach Exoplaneten suchenden NASA-Weltraumteleskops "Kepler" haben die Forscher eine Reihe von Merkmalen erarbeitet, die auf die Anwesenheit eines Mondes (also eines Exomondes) um bekannte und von "Kepler" entdeckte Exoplaneten hindeuten würden. Zu diesen Hinweisen zählen beispielsweise der Schatten eines solchen Mondes vor dem Hintergrund seines Sterns oder auch der Schwerkrafteinfluss, den ein solcher Mond - wie der Erdenmond auf die Erde - auf seinen Planeten hat.


"Selbst wenn wir diese Effekte nicht vorfinden, wissen wir dann zumindest, welche Art von Monden wir angesichts eines solchen Planeten zumindest ausschließen können", erläutert Kipping.


Am aussagekräftigsten für den Detektierbarkeit von Exomonden ist das Masseverhältnis zwischen einem Planeten und einem potentiell vorhandenen Mond, erläutert der Astronom weiter: "So besitzt der Erdenmond beispielsweise nur rund ein Prozent der Erdenmasse. Während ein solches Signal zunächst sehr klein erscheint, sind unsere bisherigen Instrumente aber dennoch sensibel genug, um ein solches Verhältnis bei einem von acht der untersuchten Exoplaneten zu identifizieren. (...) Eines der größten Masseverhältnisse zwischen einem "Planeten" und einem seiner Monde in unserem Sonnensystem ist das von Pluto und seinem Mond Charon. Es liegt bei 11,6 Prozent." Das HEK-Team hat errechnet, dass ein Mond mit einem solchen Masseverhältnis in 40 Prozent der untersuchten 60 Planeten ohne Weiteres gefunden werden könnte.


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Zugleich haben die HEK-Forscher diese Daten auch in wirkliche Massen übertragen.
Hierbei zeigt sich, dass Exomonde von der Größe der Erde in einem von drei untersuchten Planeten gefunden werden könnte - so sie vorhanden sind. Selbst die kleinsten identifizierbaren und potentiell lebensfreundlichen Exomonde könnten noch in einem von vier Fällen schon mit heutiger Technologie identifiziert werden.

Doch warum wurden dann bis heute noch keine derartigen Exomonde entdeckt? "In unserem aktuellen Artikel berichten wir über unsere Nullresultate, unsere ersten Schätzungen auf der Grundlagen empirischer Abhängigkeiten. Natürlich würden wir nun auch gerne ein eindeutiges Signal (für einen Exomond) finden und verfolgen derzeit auch die bislang interessantesten Kandidaten.


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