Schlagwort: Exoplanet

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Planeten des Sonnensystems: Neigen und Drehen


Videocredit: NASA; Animation: James O’Donoghue (JAXA)

Beschreibung: Wie rotiert Ihr Lieblingsplanet? Dreht er sich schnell um eine fast vertikale Achse, oder waagrecht, oder rückwärts? Dieses Video animiert NASA-Bilder aller acht Planeten im Sonnensystem, sodass sie zum einfachen Vergleich Seite an Seite rotieren.

Im Zeitraffer-Video dauert ein Tag auf der Erde – eine Erdrotation – nur ein paar Sekunden. Jupiter dreht sich am schnellsten, während die Venus nicht nur am langsamsten (man sieht es?), sondern auch noch rückwärts rotiert. Die inneren Gesteinsplaneten (oben) erlebten in den frühen Tagen des Sonnensystems vermutlich dramatische Kollisionen, welche die Rotation änderten.

Die Gründe, warum sich Planeten so drehen und neigen, wie sie es tun, bleiben Gegenstand der Forschung, viele Erkenntnisse stammen von modernen Computersimulationen sowie jüngsten Entdeckungen und Analysen Hunderter Exoplaneten: Planeten, die um andere Sterne kreisen.

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Nahaufnahme des Starts von TESS

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: SpaceX

Beschreibung: Der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) verließ am 18. April den Planeten Erde und begann damit seine Suche nach Planeten, die um andere Sterne kreisen. Der Exoplanetenjäger ritt auf einer Falcon-9-Rakete in die Umlaufbahn. Die Bezeichnung Falcon 9 bezieht sich auf die 9 Merlin-Triebwerike der ersten Stufe, diese sind auf dieser fernausgelösten Nahaufnahme vom Startrampenkomplex 40 der Cape Canaveral Air Force Station zu sehen.

In den nächsten Wochen dringt TESS mithilfe einer Serie von Triebwerksschüben in einen stark elliptischen Orbit hoch über der Erde vor. Mit einem weiteren Manöver, bei dem die Mondschwerkraft genützt wird, soll er einen noch nicht erprobten stabilen Orbit erreichen, der die halbe Umlaufzeit des Mondes und eine maximale Erdentfernung von etwa 373.000 Kilometern hat. Dort sucht TESS zwei Jahre lang nach Planeten um die hellsten und nächstgelegenen Sterne am Himmel.

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Das Kepler-90-Planetensystem

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: NASA Ames, Wendy Stenzel

Beschreibung: Haben andere Sterne Planetensysteme wie unseres? Ja – so ein System ist Kepler-90. Es wurde vom Satelliten Kepler katalogisiert, nun wurde ein achter Planet entdeckt, womit Kepler-90 die gleiche Anzahl an bekannten Planeten besitzt wie unser Sonnensystem.

Zu den Ähnlichkeiten zwischen Kepler-90 und unserem System gehört ein sonnenähnlicher G-Stern, erdähnliche Gesteinsplaneten sowie große Planeten von ähnlicher Größe wie Jupiter und Saturn. Unterschiedlich ist, dass alle bekannten Planeten von Kepler-90 relativ eng kreisen – näher am Stern als die Erde um die Sonne – womit sie vielleicht zu heiß sind, um Leben zu beherbergen.

Durch Beobachtungen über längere Zeiträume könnten jedoch weiter außen kühlere Planeten entdeckt werden. Kepler-90 ist etwa 2500 Lichtjahre entfernt, leuchtet mit 14 mag und ist mit mittelgroßen Teleskopen im Sternbild Drache (Draco) zu sehen. Auch im nächsten Jahrzehnt sind Starts für Suchmissionen nach Exoplaneten geplant: TESS, JWST, WFIRST und PLATO.

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Eisring um den nahen Stern Fomalhaut

Mitten im Bild leuchtet ein gelber Stern. Er ist von einem blauen Kranz aus Strahlen umgeben. Ein gelb-rosaroter Ring läuft als Ellipse ebenfalls um den Stern.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Warum läuft um Fomalhaut ein großer Eisring? Dieser interessante Stern ist am Nachthimmel leicht sichtbar. Er ist nur etwa 25 Lichtjahre entfernt. Mindestens ein Planet – Dagon – und mehrere innere Staubscheiben kreisen um ihn. Vor etwa 20 Jahren entdeckte man einen äußeren Ring, der vielleicht noch faszinierender ist. Er besitzt eine ungewöhnlich scharfe Innengrenze.

Dieses aktuelle Bild entstand mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Es zeigt den ganzen äußeren Ring in Rosarot beispiellos detailreich. Der Ring liegt über einem Hubble-Bild des Systems um Fomalhaut. Es ist blau dargestellt. Eine führende Theorie besagt, dass dieser Ring durch viele gewaltige Kollisionen entstand. Daran waren eisige Kometen und Planetesimale (Bauteile für Planeten) beteiligt.

Die Grenzen des Rings werden durch die Gravitation eines Planeten gezogen, der noch unsichtbar ist. Falls das stimmt, fallen wahrscheinlich ständig große Meteore und Kometen auf die inneren Planeten im System von Fomalhaut. So ein Ansturm fand vor vier Milliarden Jahren auch im Sonnensystem statt. Diese Periode wird als spätes schweres Bombardement bezeichnet.

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Impression: Die Oberfläche von TRAPPIST-1f

Die künstlerische Darstellung zeigt einen rötlichen Stern, der hinter einem Gewässer untergeht. Aus dem Wasser ragen Felsen und Gestein hervor. Nach links oben sind mehrere weitere Planeten zu sehen. Die ganze Szene ist in ein orangefarbenes Licht getaucht.

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer-Team, T. Pyle (IPAC)

Der Exoplaneten TRAPPIST-1f wurde kürzlich entdeckt. Was sieht man auf seiner Oberfläche? Das weiß kein Erdling so genau. Doch diese Illustration zeigt eine Vermutung. Sie beruht auf Daten von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Sonnenorbit. 2017 entdeckte Spitzer vier erdgroße Planeten. Auch TRAPPIST-1f ist etwa so groß wie die Erde. Schon 2015 wurden drei Planeten von der Erde aus entdeckt.

Auf der Oberfläche des Planeten seht ihr nahe bei der milden Schattengrenze zwischen Tag und Nacht auf dem Boden Wasser, Eis und Gestein. Oben schweben Wolken, die vielleicht Wasser enthalten. Hinter den Wolken wäre der kleine Zentralstern TRAPPIST-1 röter als unsere Sonne. Sein Winkeldurchmesser ist wegen der engen Bahn größer.

Im System TRAPPIST-1 sind sieben erdgroße Planeten bekannt. Einige davon ziehen nahe aneinander vorbei. Damit ist der Stern nicht nur ein Kandidat für Leben, sondern auch für Leben, das vielleicht miteinander kommuniziert. Doch eine vorläufige Suche zeigte keine offensichtlichen Botschaften.

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Sieben Welten für TRAPPIST-1

Links oben glüht ein orangefarbener Stern, vor dem zwei Planeten liegen. Rechts unten sind 5 weitere Planeten verteilt. Der Stern ist von einem roten Schimmer umgeben.

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Sieben Welten umkreisen den sehr kühlen Zwergstern TRAPPIST-1. Er ist etwa 40 Lichtjahre entfernt. Im Mai 2016 gaben Forschende die Entdeckung von drei Planeten bekannt. Sie wurden mit dem Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) im System TRAPPIST-1 entdeckt.

Kaum war das veröffentlicht, erhöhte sich die Zahl der bekannten Planeten auf sieben. Das wurde durch zusätzliche Bestätigungen und Entdeckungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer möglich, unterstützt durch erdgebundenen Teleskope der ESO. Wahrscheinlich sind alle Planeten bei TRAPPIST-1 felsig und ähnlich groß wie die Erde. Sie sind der bisher größte Schatzfund terrestrischer Planeten bei einem einzigen Stern.

Die Planeten kreisen sehr eng um ihren blassen, winzigen Stern. Daher könnte es dort auch Regionen geben, in denen die Temperatur an der Oberfläche flüssiges Wasser erlaubt. Das wäre eine Schlüsselzutat für Leben. Ihre interessante Nähe zur Erde macht sie zu Spitzenkandidaten, wenn es darum geht, Teleskope auf die Atmosphären von Planeten zu richten, die möglicherweise bewohnbar sind.

Diese Illustration zeigt alle sieben Welten. Das Bild ist eine erdachte Ansicht durch ein fiktives mächtiges Teleskop in der Nähe des Planeten Erde. Die Größen der Planeten und ihre relativen Positionen zeigen die Maßstäbe der Beobachtungen mit Spitzer. Die inneren Planeten des Systems ziehen vor ihrem dämmrigen roten Heimatstern vorbei, der fast so groß ist wie Jupiter.

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Vier Planeten umkreisen den Stern HR 8799

Videocredit und CC-Lizenz: J. Wang (UC Berkeley) und C. Marois (Herzberg Astrophysics), NExSS (NASA), Keck Obs.

Gibt es Leben außerhalb des Sonnensystems? Um das herauszufinden, bildete die NASA Nexus for Exoplanet System Science (NExSS). Damit möchte man ferne Sternsysteme besser orten und untersuchen, bei denen es Leben geben könnte.

Ein neues Ergebnis der Beobachtung einer NExSS-Arbeitsgemeinschaft ist dieses Zeitraffervideo. Es zeigt Planeten, die den Stern HR 8799 umkreisen. Sie wurden kürzlich entdeckt. Die Bilder für das Video wurden sieben Jahren lang am Keck-Observatorium auf Hawaii gewonnen.

Man erkennt vier Exoplaneten sind als weiße Punkte. Sie umkreisen ihren Heimatstern teilweise. Die Mitte ist ausgeblendet. Der Zentralstern HR 8799 ist etwas größer und massereicher als unsere Sonne, und jeder der Planeten besitzt vermutlich fünfmal so viel Masse wie Jupiter.

Das System HR 8799 ist etwa 130 Lichtjahre entfernt. Es liegt im Sternbild des fliegenden Pferdes Pegasus. Man erforscht auch, ob irgendwelche bekannten oder möglichen Planeten – oder Monde dieser Planeten – im Sternsystem HR 8799 Raum für Leben bieten könnten.

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Der nächste Stern hat einen vielleicht bewohnbaren Planeten

Hinter einer Teleskopkuppel auf einer Kuppe steigt die Milchstraße auf. Helle Sterne sind mit Sternbildlinien markiert: Kreuz des Südens, Fliege, Zentaur und Zirkel.

Bildcredit und Lizenz: Y. Beletsky (LCO), ESO, Pale-Red-Dot-Team

Der sonnennächste Stern besitzt einen erdähnlichen Planeten. Wie gestern bekannt gegeben wurde, bestätigen aktuelle Beobachtungen nicht nur die Existenz des Planeten. Sie zeigen auch, dass er sich in einer Zone befindet, die eine Temperatur auf seiner Oberfläche mit flüssigem Wasser erlaubt. Wasser ist auf der Erde eine Schlüsselzutat für Leben.

Noch wissen wir nicht, ob es auf dem Planeten Proxima b Leben gibt. Selbst wenn nicht, macht ihn die mögliche Existenz von flüssigem Wasser zu einer interessanten ersten Etappe, falls die Menschheit in Zukunft Reisen in die Galaxis macht. Der Heimatstern des Planeten ist Proxima Centauri. Er ist zwar kühler und röter ist als unsere Sonne, doch einer der anderen beiden Sterne im System Alpha Centauri ist unserem Stern sehr ähnlich.

Dieses Bild zeigt Proxima Centauri am Südhimmel. Er steht hinter dem Teleskop, mit dem viele der Entdeckungen gelungen sind. Es ist das 3,6-Meter-Teleskop der ESO im chilenischen La Silla. Der entdeckte Planet kreist so nahe um seinen Stern, dass ein Jahr dort auf der Erde nur 11 Tage dauert. Der Planet wurde von der ESO-Arbeitsgruppe Pale Red Dot entdeckt.

Intelligentes Leben ist zwar auf Proxima b sehr unwahrscheinlich. Doch wenn es welches gibt, ist es nur 4,25 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das wäre nahe genug für eine Zweiweg-Kommunikation.

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