Exoplaneten

Ein amerikanisches Astronomen-Team hat Berechnungen der Stabilität des 38 Parsec entfernten Sonnensystems HD 47186 durchgeführt, in dem bereits zwei größere Planeten bekannt sind. Beide Planeten wurden Ende letzten Jahres im Rahmen von HARPS bekanntgegeben. Siehe hier:

HD 47186 wird von einem Hot-Neptun mit 23facher Erdmasse in 4 Tagen und von einem saturnähnlichen Planeten mit 0,35facher Jupitermasse in 3,7 Jahren umrundet.

Ausgehend von der PPS-Hypothese (Packed planetary systems), die besagt, dass überall da wo Planeten theoretisch existieren können, auch tatsächlich welche sind, berechneten die Wissenschaftler nun mögliche stabile Orbitbahnen zwischen den beiden bekannten Planeten. Innerhalb der habitablen Zone um HD 47186 könnten sich demnach ein bis zwei erdähnliche Planeten mit einer Masse bis zu 10 Erdmassen (jeweils) stabil aufhalten. Dabei erlegt der Grad der Exzentrizität gewisse Beschränkungen für die Existenz von zwei Planeten auf.

Die habitable Zone verläuft bei HD 147186 ungefähr so, wie in unserem Sonnensystem, da der Stern unserer Sonne fast bis auf's Haar gleicht (bis auf die höhere Metallizität).

Eine Überprüfung der Berechnungen wird allerdings erst in ein paar Jahren möglich sein.

Bisher ist es bereits mindestens ein mal gelungen, einen vorher berechneten Planeten im richtigen Orbit zu finden.

Preprint: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0903/0903.3597v1.pdf

Bonjour, unser Sonnensystem wird ja von dem >Kuipergürtel< umrundet. Daraus schliesse ich, dass man von ausserhalb unsere Planeten nicht sehen kann, da sie von den vielen Körpern abgedeckt werden. Wenn andere Sonnen auch solch einen Gürtel haben, dann könnten doch da auch >unsichtbare< Planeten stecken. Welche Möglichkeiten gibt es eigentlich um sie doch sichtbar zu machen? Jac

Mahlzeit!

Wenn der Kuipergürtel kein Licht durchlassen würde könnten wir dort aber auch keine Sterne sehen...

Gruß
Peter

Hallo,

wir sind auch noch vom Asteroidengürtel "umgeben". Aber das ist ja bei weitem nicht dicht. Das ist viel ehr Leere als Körper.

Bonjour. Peter, Sterne sind aber keine Planeten, auch die größten Planeten geben doch nicht soviel Licht ab wie ein roter Zwerg. Schillrich, der Asteroidengürtel hat doch viel weniger Körper im Vergleich zum Kuipergürtel. Jac

Hallo Corsar,

es gibt eine Reihe von praktizierten Entdeckungsmethoden für Exoplaneten. Die direkte Ablichtung der Planeten ist aber bisher fast noch nie gelungen. Der Grund daür weniger bei Staubscheiben, sondern vor allem bei der enormen Helligkeit der Sterne relativ zum Streulicht von den Planeten. Der Stern "überstrahlt" seine Begleiter um ein Vielfaches.

Wichtigste Entdeckungsmethode ist noch immer der Doppler-Effekt. Der verwendet gravitative Effekte und misste winzigste "Eier-Bewegungen" des Sterns selbst durch die Masse der Planeten. D.h. hier ist der Stern der Freund des Astronomen, er sagt ihm viel über die Planeten.

Die Entdeckung von Exoplaneten ist noch immer eine Grenzdisziplin der Astronomie, es gibt viel Störfaktoren und man muss viele Daten sammeln, um sich wirklich sicher zu sein. Soweit ich weiß, sind Kuiper-Belt-artige Strukturen eher ein geringeres bis gar kein Problem.

Ein Exoplanet befindet sich wohlmöglich in einer bewohnbaren Bahn um die Sonne.

Den neuen Daten zufolge befindet sich der Himmelskörper namens Gliese 581d in der sogenannten Grünen Zone. Zumindest theoretisch könnte er also lebensfreundlicher sein als bisher angenommen.

Nun haben die Astronomen nicht nur herausgefunden, dass Gliese 581d bewohnbar sein könnte, sondern zugleich die Entdeckung eines weiteren Planeten in dem System bekannt gegeben: Gliese 581e. Er ist nur knapp doppelt so schwer wie die Erde und damit der leichteste bisher bekannte Exoplanet, wie Mayor erklärte.

Weitere Infos: http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,620215,00.html

Na, das sind ja schon wieder großartige Neuigkeiten von HARPS! 

Hier ein aktuelles Diagramm des Gliese 581-Systems:

ESO

Der neu entdeckte Planet Gliese 581e ist mit einer Umlaufperiode von nur 3,15 Tagen der innerste Planet.

1,94 Erdmassen - mal sehen ob Kepler nachlegen kann!

Oha ... die logarithmische Skale täuscht aber über die wahren Abstandverhältnisse hingweg . Die 3 Planeten treten sich wirklich fast auf die Füße und sind sehr sehr nahe am Stern .

Ist diese "innere Dreigestirn" wirklich stabil?

Ist diese "innere Dreigestirn" wirklich stabil?

Naja, zumindest sind die Orbits der drei inneren Sterne  Planeten nahezu kreisförmig. Anders könnten sie dort nicht existieren. Wie stabil aber das System ist? Keine Ahnung. Zumindest scheint es in den letzten 2 Milliarden Jahren stabil gewesen zu sein. Das heißt aber nicht, dass nicht doch noch irgendwann einer der Planeten aus dem System geschleudert wird.

Zu Gliese 581 hier ein ausführlicher Artikel im Portal:
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/23042009234719.shtml

Hi,
ich hab da mal zu zwei indirekten Nachweisverfahren ne frage.
Das Mircolensing und die Transit Methode beruhen ja beide auf dem gleichen Prinzip.

Wir haben einen Stern und der Planet zieht in der Sichtlinie vorbei.
Beim Mircolensing wird das Licht verstäkt aufgrund des Gravitationslinseneffekts - ok, versteh ich - bei der Transit - Methode erkennt man jedoch eine Abnahme der Lichtintensität, versteh ich auch soweit...

Meine Frage ist jetzt:
Wenn die Lichtintensität einmal zunimmt und einmal abnimmt, worin liegt der genaue unterschied in den beiden konstellationen.
Ichh ab gelesen, dass beim Microlensing der Einsteinradius als Abstandseinheit genommen wird, der maximal ist wenn die Gravitationslinse genau zwischen Stern und Beobachter ist.

Muss der Planet für die Transit-Methode also noch weiter vom Stern entfernt sein?

Ich hoffe mir kann da irgendeiner weiterhelfen....

Hallo monarch,

bei der Microlensing-Methode ist es so: Stell dir ein Sonnensystem mit einem Planeten vor. Nun kann es passieren, dass ein anderer, viel weiter entfernter Stern aus unserer Sicht kurzzeitig hinter dieses Sonnensystem wandert. Kurzzeitig erhöht sich die scheinbare Helligkeit des Hintergrundsterns durch die Beugung des Lichts durch die Gravitation des Sonnensystems. Durch die Anwesenheit des Planeten wird das Licht des Hintergrundsterns jedoch nicht ganz so regelmäßig verstärkt, als wenn wir es mit einer planetenlosen Sonne zu tun hätten. Die Variationen in der Lichtkurve (eine Lichtkurve beschreibt den zeitlichen Verlauf der Lichtstärke) des Lichts des Hintergrundsterns verraten nun etwas über das Sonnensystem im Vordergrund, das den Verstärkungseffekt auslöst. Was man aus den Variationen lesen kann, ist das Verhältnis der Massen des Planeten und des Sterns, sowie den Abstand zwischen beiden (hierzu braucht man den Einsteinwinkel).
Diesen Mikrolinseneffekt muss man von dem "normalen" Gravitationslinseneffet unterscheiden, bei dem ganze Galaxien oder Galaxienhaufen Hintergrundobjekte vergrößern, verzerren und deplatzieren.

Bei der Transitmethode schließlich, sind Sterne im Hintergrund völlig unwichtig. Hier haben wir nur diese eine Sonne mit dem Planeten. Entdecken können wir den Planeten nur, wenn seine Bahnebene so ausgerichtet ist, dass der Planet aus unserer Sicht direkt vor der Sonne seine Bahnen zieht. Die Bahnebene muss also möglichst parallel zu unserer Sichtlinie liegen. Läuft der Planet vor dem Stern lang, können wir in der Lichtkurve des Lichtes des Sterns eine Delle feststellen. Die Delle ist natürlich um so tiefer, je näher der Planet am Stern ist und je größer der Planet im Verhältnis zum Stern ist, da der Planet dann mehr Licht blockt.

Hier:
http://www.physorg.com/news160071489.html

gibt es einen Bericht über Planetensystemmodelle und "fehlende Planeten".

Aus Computermodellen geht hervor, dass die Gezeitenkräfte zwischen Zentralstern und nahen Planeten so stark und in einer Art wirken, dass solche Planeten häufig durch den Stern zerstört werden (entweder zerrissen oder abgestürzt). Bei vielen beobachteten Planetensystemen "fehlen" diese nahen Planeten, zumindest an den Stellen, wo man sie anscheinend erwarten würde. Das wird als Indiz für die Richtigkeit der  Modellvorhersagen genommen, wobei es auch noch andere Anzeichen geben sollte. Bspw. müsste der Drehimpuls eines Sterns, der einen Planeten verschluckt  hat, höher sein also ohne diesen Vorgang. Sterne mit "Lücken" in ihrem innersten Planetensystem, welche gleichzeitig deutlich schneller rotieren als vergleichbare Sterne, wären also Kandidaten für solche Vorgänge.


Also ich sehe das sehr skeptisch. Das Aufspüren von Exoplaneten ist immer noch eine diffizile Sache, oft an den Auflösungsgrenzen unserer Instrumente und Verfahren. Die "Lücken", die wir sehen, müssen nicht wirklich Lücken sein, sondern können durchaus kleine Planeten beherbergen. Aus meiner Sicht ist das ein "Indizienprozess", kein Beweis .

Zu dem Aspekt der Rotationsgeschwindigkeit: Wie können wir denn die Rotation eines fernen Sterns bestimmen?

Hallo

Gerade ich also absoluter Nichtastronom möchte heir mal betonen zu welchen Leistungen die Astronomen mit der Spektroskopie in der Lage sind. So wie ich das mal verstanden haben, können sie aufgrund der Absoptionslinien, und zwar deren Ränder, also wie sie "verschmiert" sind, auf die Rotation rückschliessen. Denn der Stern hat ja nicht eine "homogene" Relativgeschwindigkeit zu uns (womit keine "haarscharfen" Linien entstehen), sondern da ist ja dem Licht durch die Rotation von einem "Rand" eine positive und vom Anderen eine negative Geschwindigkeit überlagert. Ich hoffe das stimmt, da komme eh sicher bald was von unseren Experten.

Viele Grüße.

Danke James, das hört sich plausibel an, dass man einen Unterschied "linke Grenze - rechte Grenze" im Licht messen kann.

Ja, die Rotation eines Sterns kann man wie bei der Suche nach Exoplaneten mit der Messung der Radialgeschwindigkeit feststellen. Ähnlich wie bei der Exoplanetensuche funktioniert dies natürlich nicht, wenn die Rotationsachse des Sterns parallel zu unserer Sichtlinie ist (wir also auf einen Pol schauen). Bei Exoplaneten ermöglicht es die RV-Methode nur eine Minimalmasse für die Planeten anzugeben, wenn die Inklination des Planetenorbits unbekannt ist. Äquivalent lässt sich für Sterne ebenfalls nur eine minimale Rotationsgeschwindigkeit angeben, wenn die Inklination der Rotationsachse unbekannt ist.

Eine weitere Möglichkeit die Sternrotation zu messen besteht darin, Sonnenflecken zu beobachten (vergleichbar zur Transitmethode bei der Suche nach Exoplaneten). Diese können allerdings auch senkrecht zur Rotationsrichtung umherwandern und so die Messung verfälschen.

Insgesamt ist die Rotation eines Sterns nicht so einfach zu bestimmen, da es sich ja um keinen Festkörper handelt und daher verschiedene Schichten unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten haben können (differenzielle Rotation).
Gruß,
Timo

Hallo,

HATNet (Hungarian-made Automated Telescope Network) hat einen neuen Transit-Exoplaneten bekanntgegeben.

HAT-P-12b umläuft einen Stern der Spektralklasse K4 in 3,21 Tagen und hat bei einem Radius von 0,959 Jupiterradien und einer Masse von 0,211 Jupitermassen eine recht geringe Dichte.

Die Autoren sprechen davon, es sei der leichteste Wasserstoff-Helium dominierte Planet, noch vor Saturn, dem bisherigen Rekordhalter in dieser Hinsicht.

Ist Uranus nicht auch von Wasserstoff und Helium dominiert?

http://exoplanet.eu/papers/hatp12.pdf

Corot-7b, einer der kleinsten bekannten Exoplaneten, ist anscheinend noch kleiner und damit dichter als bisher gedacht. Das behauptet jedenfalls Malcom Fridlund, der Projektwissenschaftler der COROT-Mission, in einem Chat mit dem Blogger Rui Borges ("Beyond the Cradle").

Neue Bestätigungsbeobachtungen haben demnach folgende Daten des Exoplaneten ergeben: 1,6facher Erdradius und 5,8fache Erdmasse. Daraus ergibt sich eine Dichte von rund 5,8 Gramm pro Kubikzentimeter! Das ist immerhin 0,3 g/cm³ dichter als die Erde und fast 2 g/cm³ dichter als der Mars.

Damit scheint es sich zu bestätigen, dass Corot-7b ein wirklich felsiger, massiver Planet ist und nicht, wie zuvor spekuliert, zu einem großen Teil aus Wasser besteht.

Bei einer errechneten Temperatur von 2000 Kelvin (~1700° C) dürfte die Oberfläche von Corot-7b allerdings zum großen Teil aus geschmolzenem Gestein bestehen. Auf der anderen Seite umläuft Corot-7b seinen Stern so nah, dass seine Rotations- mit seiner Umlaufperiode synchronisiert ist - ein Phänomen, das uns von unserem Erdmond bestens bekannt ist. Auf der sternabgewandten Seite des Planeten oder an den Grenzzonen zwischen Tag- und Nachtseite könnten also theoretisch recht angenehme Temperaturen herrschen. Vorausgesetzt, Corot-7b hat eine Atmosphäre. Sollte dies so sein, wäre eine weitere Frage, welche atmosphärischen Dynamiken sich durch die großen Temperaturunterschiede zwischen sternzugewandter und sternabgewandeter Seite entfalten.

Ich kann mir schwer vorstellen, dass ein Planet in diesem Abstand und unter so extremen Temperaturkontrasten überhaupt eine stabile Atmosphäre haben kann. Müsste der starke Sonnenwind die nicht längst weggeblasen haben?

Guten Morgen,

die "Hot Jupiters" besitzen doch auch eine Atmosphäre, trotz ihrer engsten Nähe zu ihrem Stern. Unser Sonnensystem können wir nur schlecht als Standard nehmen.

Genau. Ob ein Planet eine Atmosphäre über einen längeren Zeitraum halten kann, hängt vor allem von seiner Masse ab. Corot-7b mit seinen über 5 Erdmassen könnte wahrscheinlich bei der geringen Distanz zum Stern eine Atmosphäre haben. Sicherlich wäre der Verlust von Atmosphärenteilchen in den Weltraum im Vergleich zur Erde groß, aber eben nicht so groß, dass die Atmosphäre innerhalb weniger Millionen Jahre verschwinden würde.

Man darf sich den Sonnenwind ja auch nicht wie normalen Wind innerhalb einer Atmosphäre vorstellen. Die Teilchendichte ist einfach extrem gering (auch auf Corot-7b's Bahn, vielleicht ein paar Dutzend Teilchen pro Kubikzentimeter). Daher "bläst" kein Sonnenwind, egal wie stark, atmosphärische Teilchen einer Super-Erde einfach so in den Weltraum.

Gruß,
Timo

Guten Morgen,

hier:
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2009-090
wird gemeldet, dass man jetzt erstmals mittels Astrometrie einen Exoplaneten entdeckt hat, indem man also das seitliche Wackeln eines Stern durch den Umlauf eines Planeten gemessen hat (nicht zu verwechseln mit der Radialgeschwindigkeitsmethode auf Grund des Dopplereffekts).

Der gefundene Planet heißt VB 10b, ist 20 Lichtjahre entfernt, ein Gasplanet mit 6 Jupitermassen auf einer jupiterähnlichen Bahn, also ein "kalter Jupiter". Der Stern VB 10 selbst ist sehr klein, hat nur 1/12 unserer Sonnenmasse und war lange Zeit der kleinste bekannte Stern.
Mit diesen Parametern könnte das System dem unseren sehr ähnlich sein und evtl. Gesteinsplaneten innerhalb von VB 10b besitzen.


Meine Frage:
Ich bin überrascht. Hatte man mit Astrometrie bisher noch nie Erfolg?

Moin Daniel,

doch: 1942 fand man bei *61 Cyg* mit dieser Methode einen unsichtbaren Begleiter und 1943 bei *70 Oph*.

Jerry

Also, die Massenverhältnisse in diesem System sind ja unglaublich, (verlaubt gesagt). Der Stern ist "nur" 14-Mal schwerer als der Planet. Gibt es sonst noch irgendwo ein derartiges verhältnis von Zentralkörper und Satelitt?