Schlagwort: Exoplanet

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Wasserdampf auf einem fernen Exoplaneten entdeckt

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

Illustrationscredit: ESA, NASA, Hubble; Künstler: M. Kornmesser

Beschreibung: Wo könnte es sonst noch Leben geben? Die Suche nach Planeten, auf denen es extrasolares Leben geben könnte, ist eine der großen offenen Fragen der Menschheit. Bei dieser Suche gelang kürzlich ein Schritt vorwärts, als man in der Atmosphäre des fernen Exoplaneten K2-18b eine signifikante Menge an Wasserdampf entdeckte.

Der Planet und sein Heimatstern, K2-18, liegen etwa 124 Lichtjahre entfernt im Sternbild Löwe (Leo). Der Exoplanet ist deutlich größer und massereicher als unsere Erde, kreist jedoch in der bewohnbaren Zone seines Heimatsterns. Obwohl K2-18 röter ist als unsere Sonne, leuchtet er am Himmel von K2-18b ähnlich hell wie die Sonne am irdischen Himmel. Die Entdeckung gelang mithilfe von Daten dreier Weltraumteleskope: Hubble, Spitzer und Kepler, diese registrierten die Absorption der Farben von Wasserdampf, während sich der Planet vor den Stern bewegte.

Diese Illustration zeigt rechts den Exoplaneten K2-18b, links seinen heimatlichen roten Zwergstern K2-18, und dazwischen einen unbestätigten Schwesterplaneten.

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4000 Exoplaneten


Videocredit: SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida); Daten: Exoplanetenarchiv der NASA

Beschreibung: Mehr als 4000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – so genannte Exoplaneten – sind heute bekannt. Dieser Zwischenstand wurde letzten Monat erreicht, wie das Exoplanetenarchiv der NASA zeigt. Dieses Video visualisiert die Exoplaneten in Ton und Licht, chronologisch sortiert ab der ersten bestätigten Entdeckung 1992.

Zuerst sieht man ein komprimiertes Bild des ganzen Nachthimmels, mit dem Zentralband unserer Milchstraße, das darin ein riesiges U bildet. Exoplaneten, die durch leichte Farbschwankungen ihrer Heimatsterne (Radialgeschwindigkeit) entdeckt wurden, sind rosarot dargestellt, während Planeten, die durch leichte Helligkeitsabfälle ihrer jeweiligen Sterne entdeckt wurden (Transit), violett abgebildet sind. Weiters erscheinen Exoplaneten, die direkt abgebildet wurden, orangefarben, und jene, bei denen das Licht eines Hintergrundsterns gravitativ vergrößert wurde (Gravitationslinsen), werden grün gezeigt.

Je schneller ein Planet um seinen Heimatstern kreist, desto höher ist der begleitende abgespielte Ton. Der ausgemusterte Satellit Kepler entdeckte etwa die Hälfte dieser ersten 4000 Exoplaneten in einer kleinen Region des Himmels. Die neue Mission TESS ist jedoch auf dem besten Weg, am ganzen Himmel noch mehr Exoplaneten zu finden, welche die hellsten nahen Sterne umkreisen.

Exoplaneten zu finden hilft der Menschheit nicht nur, die potenzielle Verbreitung von Leben anderswo im Universum besser zu verstehen, sondern auch, wie unsere Erde und das Sonnensystem entstanden sind.

APOD auf Instagram in englisch, indonesisch oder persisch

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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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TESS: Nahaufnahme des Starts

Die Unterstufe einer startenden Rakete ist in Nebel gehüllt. Unten leuchtet das Feuer der Triebwerke.

Bildcredit: SpaceX

Der Satellit TESS verließ am 18. April den Planeten Erde. Sein Ziel ist die Suche nach Transiten von Exoplaneten, also Planeten, die um fremde Sterne kreisen und sie dabei immer wieder bedecken. TESS startete auf einer Falcon-9-Rakete in die Umlaufbahn. „Falcon 9“ bezieht sich auf die 9 Merlin-Triebwerke der ersten Stufe, die hier feuern. Die Nahaufnahme vom Startrampenkomplex 40 des Raumfahrtstützpunkts Cape Canaveral wurde fernausgelöst.

In den nächsten Wochen dringt TESS mit einer Serie von Triebwerksschüben in einen stark elliptischen Orbit hoch über der Erde vor. Bei einem weiteren Manöver wird die Schwerkraft des Mondes genützt. Damit soll der Satellit einen stabilen Orbit erreichen, der aber noch nicht erprobt ist. Dieser Orbit hat die halbe Umlaufzeit des Mondes. Seine größte Entfernung von der Erde beträgt etwa 373.000 km. Dort sucht TESS zwei Jahre lang bei den hellsten und am nächsten gelegenen Sternen des Himmels nach Planeten.

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Das Planetensystem Kepler-90

Die Grafik zeigt in der oberen Reihe die Planeten des Systems Kepler-90 und darunter die Planeten des Sonnensystems. Auf den ersten Blick scheinen die Himmelskörper sehr ähnlich. Tatsächlich wissen wir aber nichts über die tatsächliche Natur der Exoplaneten.

Illustrationscredit: NASA Ames, Wendy Stenzel

Haben andere Sterne Planetensysteme wie unseres? Ja. Kepler-90 ist so ein System. Es wurde nach dem Satelliten Kepler katalogisiert. Nun entdeckte man einen achten Planeten. Damit besitzt Kepler-90 die gleiche Zahl bekannter Planeten wie unser Sonnensystem.

In einigen Dingen sind sich Kepler-90 und unser System ähnlich. Dazu gehören ein sonnenähnlicher G-Stern, erdähnliche Gesteinsplaneten und Planeten, die ähnlich groß sind wie Jupiter und Saturn. Zu den Unterschieden zählt, dass alle bekannten Planeten von Kepler-90 relativ eng kreisen. Sie kommen ihrem Stern näher als die Erde der Sonne. Somit sind sie vielleicht zu heiß für Leben. Doch vielleicht entdecken wir durch Beobachtungen über längere Zeiträume weiter außen kühlere Planeten.

Kepler-90 ist etwa 2500 Lichtjahre entfernt. Er ist 14 mag hell. Mit mittelgroßen Teleskopen findet man ihn im Sternbild Drache (Draco). Auch im nächsten Jahrzehnt sind Starts für Suchmissionen nach Exoplaneten geplant. Dazu gehören TESS, das 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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