Exoplaneten

Good News! 
Wobei ich mich allerdings frage, warum wir unseren Nachbarn erst jetzt entdeckt haben?!
War es mit dem Beginn der Exo-Planetensuche nicht naheliegend, zuerst die sonnennächsten Kandidaten nach Planeten abzusuchen?!
Dieses neue Objekt wird als *erdmasseähnlich* beschrieben; in dieser nahen Distanz zu uns müßte er dann doch viel einfacher zu analysieren sein, als bespielsweise die Super-Erden aus dem Kepler-Feld...

Ich bin sehr gespannt auf weitere Informationen!

Viele Grüße! 

simple Antwort: die Messgenauigkeit war bislang nicht groß genug.

Wir reden hier von einer Radialgeschwindigkeit von 50cm/s, die dieser neue Planet verursacht. Das ist mit heutiger Technik absolute Nachweisgrenze (angefangen hat man bei 51 Pegasi B 1995 mit 50m/s). Die Genauigkeit ist also um das hundertfache angestiegen in dieser Zeit.

Natürlich war es sinnvoll zuerst die hellen, nahen, gut analysierbaren Sterne zu betrachten. Aber bislang sind so kleine Planeten dabei einfach durchs Raster gefallen.

Mehr dazu jetzt auch bei uns im Portal: http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/17102012150826.shtml

Wobei ich mich allerdings frage, warum wir unseren Nachbarn erst jetzt entdeckt haben?!
War es mit dem Beginn der Exo-Planetensuche nicht naheliegend, zuerst die sonnennächsten Kandidaten nach Planeten abzusuchen?!

Das hat man auch gemacht bzw. macht man weiterhin.
Und aus den Ergebnissen konnte man im Falle von Alpha Centauri bereits seit geraumer Zeit das Vorhandensein von großen Gasplaneten ausschliessen.

Auf jeden Fall eine tolle Entdeckung. Wenn nichts mehr kommt die nächsten Monate denke ich wäre das das Exoplaneten-Highlight des Jahres. 

Was mich etwas verwundert ist das ungenaue Statement von Udry, einem der Protagonisten der Exoplanetenszene, im zugehörigen ESO-Artikel:
Der Planet sei zu heiß für Leben wie wir es kennen.

Da der Planet mit Sicherheit gebunden rotiert stimmt das ja nur für etwas mehr als die Hälfte des Planeten. Die andere Hälfte hingegen ist viel zu kalt für Leben. Dazwischen wird es einen schmalen Streifen geben wo die Oberflächentemperatur sogar ganz angenehm sein wird. Ohne Atmosphäre nützt das natürlich nichts, denn Flüssigkeiten wie Wasser und Co. können sich dann auch dort nicht halten.

Also das war mindestens die Nachricht des Monats ! Und ich denke mal, wenn in den nächsten Jahren etwas innerhalb von 10 LJ gefunden wird, dann gibt das ein Ziel vor, das nicht mehr zu ignorieren ist.

Nochmal kurz was zur Nachweisgrenze: Hier wurde eine Amplitude von +-51cm/s entdeckt. Die systematische Genauigkeit von HARPS liegt aber nur bei ca 80cm/s. Das heißt, hier wurde mit Hilfe von sehr vielen Messungen (von 2008 bis 2011) eine hinreichend große Datenbasis gesammelt, um genügend Statistik betreiben zu können. Der Nachweis mit hinreichender Genauigkeit ist also nicht nur eine Herausforderung für die Instrumente gewesen, sondern gerade auch für die Auswertungsmathematik nach den Messungen.

Ist eigentlich bekannt, was die 8 Planeten bei der Sopnne für Bewegungen auslösen und kann man diese trennen, oder ist es eine unauflösbare Resultierende???

Die Frage hab ich auch schonmal gestellt und da diese Antwort bekommen:

Die Formel für die maximale Radialgeschwindigkeit Vr in m/s lautet:
[tex]v_r = \frac{2*Pi}{P_{Planet}} * \frac{m_{Planet}}{m_{Stern}}*a_{Planet}[/tex]

mit
P_Planet ... Umlaufperiode in s
m_Planet ... Masse Planet in kg
m_Stern ... Masse Stern in kg
a_Planet ... Grosse Halbsachse in m


Für die Planeten unseres Sonnensystems folgt:
Merkur 0.008 m/s
Venus 0.09 m/s
Erde 0.09 m/s
Mars 0.008 m/s
Jupiter 12.48 m/s
Saturn 2.77 m/s
Uranus 0.30 m/s
Neptun 0.28 m/s

Ich hab auch mal eine resultierende Kurve simuliert die man so messen könnte von außerhalb (war für ein Schulprojekt), das sieht dann für einen 10-Jahres-Zeitraum etwa so aus (nicht ganz exakt simuliert, aber im Prinzip reichts wohl):


x-Achse: Jahre (seit Simulationsbeginn, war für möglichst zufälliges Muster irgendwo rausgegriffen und nicht vom Anfang )
y-Achse: Meter pro Sekunde
Was du da erkennen kannst oder nicht magst du selbst entscheiden

Hier die Meldung direkt von der ESO in deutsch.

Planet in sonnennächstem Sternsystem entdeckt HARPS-Spektrograf der ESO weist Exoplanet mit ungefähr Erdmasse um Alpha Centauri B nach
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1241/

Hallo websquid, danke für die Antwort, aber so ganz kapiere ich es noch nicht. Die Kurve wäre also die Bewegung der Sonne und die kleinen Unebenheiten bilden die Störungen durch die Planeten entsprechend der Berechnung ab ?

Meine Frage wäre jetzt, kann man eine solche wackelnde Kurve evtl. per Computer so auseindernehmen, das man am Ende unsere 8 Planeten Identifizieren kann, oder ist das prinzipiell nicht möglich?

Ich frage mich das daher, weil mir nicht klar ist, woher sie das mit der Entfernung wissen, kann nicht ein massereicherer Planet weiter entfernt die gleiche Signatur hinterlassen? Ach nein, stimmt, die Zeit wäre anders wegen Umlaufbahn !

Ohne Planeten wäre die Sonne in Ruhe, das Diagramm wär ein gerader Strich. Die große sichtbare Schwingung ist vom Jupiter. Der Rest versteckt sich als Störung in derKurve. Sehen als "Störung" in dieser Kurve kannst du Erde und Venus. Der Rest ist zu klein (Merkur, Mars) oder zu langperiodisch (alles hinter Jupiter), als dass es in diesem 10-Jahres-Zeitraum auf einen Blick auffallen würde.

Grundsätzlich ist es möglich, eine solche Kurve mittels Fourier-Analyse auseinander zu nehmen. Die Frage ist aber dabei, bis zu welcher Tiefe man dies macht und ab wo man von Messfehlern etc ausgehen muss. Langperiodische Planeten lassen sich auch nur mit Langzeitbeobachtungen wirklich gut nachweisen, die kleinen (bei uns vor allem Merkur und Mars) gehen ziemlich im Rauschen unter, wenn man das Messen würde.

Nachweisbar mit heutiger Technik wären wohl nur Jupiter und Saturn - aber nur bei Beobachtung über ein Jahrzehnt und mehr auch als periodische Schwingung durch Planeten identifizierbar.

Tja im nächsten "Sonnensystem" gibt es also auch Planeten. Was sagt uns das jetzt über die Anzahl der Planeten im Universum? Wenn Planeten etwas seltenes sein sollten, dann müsste das doch ein großer Zufall sein.

Viel wahrscheinlicher ist es doch, dass es mehr Planeten als Sterne im Unversum gibt. Planeten sind damit die Regel und nicht die Außnahme. Und das Sonnensystem mit seinen 8 Planeten ist vielleicht auch nur ein durchschnittliches System ohne Besonderheiten?

Tja im nächsten "Sonnensystem" gibt es also auch Planeten. Was sagt uns das jetzt über die Anzahl der Planeten im Universum?

Eigentlich gar nichts

Ein Planet mehr oder weniger spielt für die Statistik kaum noch eine Rolle. Sinnvolle Statistiken zeigen, dass es im Schnitt einen Planeten pro Stern gibt - Stand jetzt. Da es immer noch große systematische Lücken gibt dürfte die reale Anzahl wohl noch größer sein.

Durchschnitt ist unser System nach heutigem Wissensstand zwar nicht, aber auch keine absolute Ausnahme - irgendein System beherbergt sicher 9 Planeten und damit einen mehr.

Spannend ist diese Nachricht vielmehr, weil wir jetzt ein "Ziel" haben. Die Tatsache dass es überhaupt einen Planeten im Alpha Centauri System gibt, spricht dafür dass es auch weitere geben könnte. Vielleicht gar in der bewohnbaren Zone. Vielleicht UNSERE zweite Erde, falls wir eines Tages diese Distanz überwinden können.

Eine kleine Kritik zum Artikel im Portal:
Zitat: "Mit einer Masse von 1,13 Erdmassen handelt es sich hierbei um den leichtesten Planeten überhaupt, der bislang mit dieser Methode entdeckt werden konnte."

Das ist in Wirklichkeit nur die untere Grenze. Wenn sich die Bahnebene nicht mit unserem Blickwinkel überschneidet, wo ich von ausgehe, muss der Planet mehr Masse haben.

Exoplaneten in der Größe unserer Erde sollte es sehr viele geben, nachweisen können wir die z.Zt. noch nicht.

Weil es (noch) kein Foto vom neu entdeckten Planeten um Alpha Centauri B gibt
wenigstens schonmal eine grafische Darstellung, wie wir uns das vorstellen können:


ESO/L. Calçada/N. Risinger (skysurvey.org)

Alpha Centauri A ist eigentlich etwas größer als Alpha Centauri B,
ist nur in der Darstellung weiter entfernt.
Die beiden Sterne umkreisen sich in kurzer Distanz.
Kurze Entfernung etwa wie Sonne-Saturn, größte Entfernung etwa wie Sonne-Neptun.

Der Planet umkreist Alpha Centauri B in reichlich 3 Tagen.

Die Entdeckung eines Exo-Planeten bei Alpha Centauri B bringt mich auf ein Gedankenspiel. Nehmen wir mal an im Alpha Centauri System gäbe es einen Planeten mit ähnlich intelligentem Leben wie auf der Erde. Seit einigen Jahren entdeckt man immer neue Exo-Planeten. Auf der Suche nach Planeten in der habitablen Zone wendet sich nun der Blick Richtung Sonne.

Was wäre von unserem Sonnensystem in 4,3 Lichtjahren mit unserer Technik nachweisbar? Könnte man die 4 äußeren Gasplaneten entdecken? Was ist mit den inneren Planeten? Wäre es vielleicht sogar möglich nachzuweisen das die Erde in der habitablen Zone liegt?

Mit Hilfe der Transit-Methode sollte die Entdeckung der großen Gasriesen über die Entfernung kein Problem sein, sie benötigten dazu aber durch die lange Umlaufzeit auch eine lange Beobachtungszeit. Unsere Sonnennahen Planeten dürften dazu aber stellenweise zu klein sein (Da macht es die Qualität des Teleskopes), hätten dafür aber eine kürzere Beobachtungszeit. Den Nachweis das die Erde in einer lebensfähigen Zone liegt, könnte mann in der Theorie errechnen (Größe und Temperatur der Sonne , Größe und Masse sowie die Umlaufzeit der Erde). Da die Beobachtungszeit bei uns allerdings recht kurz gehalten wird (Daher viele Große Planeten in Nähe ihrer Sonne) wäre jede Entdeckung unserer Planeten wohl ein glücklicher Zufall.

@NathanFu: Die Transitmethode fällt bei diesem Gedankenspiel eigentlich komplett aus, da Alpha Centauri völlig außerhalb der Ekliptik unseres Systems liegt. Ansonsten wäre die Transitmethode tatsächlichmöglich, aber wie du auch sagst nur über sehr lange Zeiträume. Man braucht ja allein schon 3 Beobachtungen, um überhaupt ein regelmäßiges Signal erkennen zu können.

Einzig realistisch mit den Systemen die wir haben ist eine Entdeckung von Jupiter - Beobachtungen über einen ausreichenden Zeitraum mit ausreichender Genauigkeit ist hier relativ wahrscheinlich.

Da das alles pi x Daumen Schätzungen sind, wäre ich immer vorsichtig mit Prognosen über Dinge die möglich sind und solche, die es nicht sind. Zumindest so lange, wie Sie nicht von jemanden stammen, der richtig Erfahrung in der Planetenjagd hat und die eingesetzten Tools und Algorithmen aus der Westentasche kennt.

Gruß, Klaus

Das sind doch keine Schätzungen zu diesem Gedankenspiel sondern simple Fakten

Gehen wir doch mal alle von uns verwendeten Techniken durch (die ja für die Beobachter auf Alpha Centauri in unserem Gedankenspiel ähnlich zur Verfügung stehen sollten):

Transitmethode: Alpha Centauri hat von uns aus gesehen eine Deklination von rund -60°. Möglich wären Transitbeobachtungen ca im Bereich +-5°, aber nicht von da aus.

Radialgeschwindigkeit: Die Radialgeschwindigkeiten der Sonne stehen schon hier, von Alpha Centauri aus sind sie nur rund halb so groß messbar (aufgrund der Deklination). Mit unserer heutigen Technik bleibt da nur Jupiter und bei langen Beobachtungszeiträumen Saturn. Venus und Erde wären vielleicht  mit der nächsten (eher übernächsten) Instrumentengeneration nachweisbar, Uranus und Neptun damit auch bei extrem langer Beobachtung. Derzeit absolute Grenze mit diesem Verfahren ist nunmal der jetzt entdeckte Alpha Centauri Planet mit Rv= 0,51m/s

Microlensing: Wäre eventuell möglich. Ist aber arg zufallsabhängig, ob das machbar ist da man eben ein passendes Zufallsobjekt braucht.

Direkte Fotos: Wenn ich mal davon ausgehe, was wir bislang für Exoplanetenbilder kennen, dann wären allenfalls Jupiter und vielleicht gar Saturn möglich

Timing: Die Sonne ist kein Pulsar

Das wars eigentlich auch schon was verwendet wird. Du kannst gerne einen erfahrenen Planetenjäger suchen, aber mehr gibt es derzeit einfach nicht

Hallo websquid,

irgendwie verstehe ich gerade nicht wie die Deklination eines Sterns einen (potentiellen) Transit eines Exoplaneten verhindern oder die gemessene Radialgeschwindigkeit beeinflussen könnte. 

Der Beobachter sieht dann keinen Tansit und kann nichts messen. Die schauen quasi von "oben" oder "unten" auf uns. Von dort aus gesehen, zieht z.B. die Erde nie vor der Sonne vorbei.

Achso, wenn man explizit auf unser System schaut von Alpha Centauri.
Ich war jetzt von uns als Beobachter ausgegangen, und da wäre ein kleines Weltbild bei mir zusammengebrochen wenn ein Exoplanetentransit von der Deklination eines Sterns an unserem Himmel abhängen würde.
Da das jetzt nur ein Missverständnis ohne Mehrwert war können die drei letzten postings von mir aus auch gelöscht werden. 

Vielen Dank für die ganzen Antworten. Das mit der Transitmethode hab ich auch nicht bedacht, dass die vom Alpha Centauri-System wegen der Deklination nicht zur Verfügung steht. Finde eben die Idee spannend, was von unserem Sonnensytem aus mehreren Lichtjahren Entfernung zu entschlüsseln wäre, so wie wir ja momentan auch immer neue Planeten und sogar Planetensyteme um andere Sterne entdecken.

Mal ein kleines Kuriosum zwischendurch: http://oculum.de/newsletter/astro/100/70/3/173.st4rc.asp#6

Erstmals ist es gelungen, die Bedeckung eines Exoplaneten durch einen anderen zu beobachten. Beim Stern KOI-94 sind zwei Planeten gleichzeitig vor dem Stern langgezogen und haben sich dabei kurzzeitig gegenseitig bedeckt.