Archiv für die Kategorie „Exoplaneten“
Astronomen entdecken den bisher jüngsten Exoplaneten
Ein internationales Forscherteam um Maria Cruz Gálvez-Ortiz von der Universität von Hertfordshire in England hat den bisher jüngsten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Der 83 Lichtjahre von uns entfernte BD+20 1790b ist nur 35 Millionen Jahre alt.
Der Planet besitzt die sechseinhalbfache Jupitermasse und umkreist einen sonnenähnlichen Stern in einer Bahn, die enger ist als diejenige des Merkur um die Sonne.
Evidence of a massive planet candidate orbiting the young active K5V star BD+20 1790
Erdgebundenes Teleskop weist organische Moleküle in der Atmosphäre eines Exoplaneten nach
Mit dem 30 Jahre alten Infrarotteleskop IRTF auf dem Vulkan Mauna Kea in Hawaii, dessen Hauptspiegel einen Durchmesser von drei Metern hat, konnten Wissenschaftler um Mark Swain vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) organische Moleküle in der Atmosphäre des jupiterähnlichen Exoplaneten HD 189733b identifizieren, der sich 63 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Fuchs befindet. Für ein erdgebundenes Teleskop ist das ein bislang beispielloser Erfolg. Der Schlüssel dazu ist eine neue Auswertetechnik, die es ermöglicht, das extrem schwache Signal des Exoplaneten optimal vom dominanten Hintergrund der Erdatmosphäre zu trennen.
Von der Erde aus gesehen verschwindet der Planet HD 189733 b periodisch hinter seinem Heimatstern. Das Spektrum des Planeten lässt sich bestimmen, indem man das von dem System direkt vor einer solchen “Planetenfinsternis” empfangene Licht mit dem während der “Planetenfinsternis” empfangenen Licht vergleicht. Allerdings sorgen Turbulenzen in der Erdatmosphäre für erhebliche Störungen beim Empfangen der Lichtsignale.
Mit der neu entwickelten Methode können nun die Lichtveränderungen, die sich durch die “Planetenfinsternis” ergeben, klar von den Lichtveränderungen durch Turbulenzen der Erdatmosphäre unterschieden werden.
Untersuchungen der Atmosphären von Exoplaneten waren zuvor nur mit Hilfe von Weltraumteleskopen möglich – nun sind sie mit bodengebundenen Teleskopen mit Spiegeldurchmessern bis hinunter zu einigen Metern durchführbar.
Neue Methode erschließt Exoplanetenchemie auch kleineren Teleskopen
A Little Telescope Goes a Long Way
Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart
Erste direkte Aufnahme eines Exoplaneten-Spektrums
Der erste direkte Blick in die Gashülle eines Exoplaneten bei einem sonnenähnlichen Stern ist einer kanadisch-deutschen Forschergruppe um Markus Janson von der Universität Toronto gelungen. Ihre Beobachtungen zeigen, dass die Vorstellungen über planetarische Atmosphären überdacht werden müssen.
Der ferne Planet, einer von drei Begleitern des Sterns HR 8799 im Sternbild Pegasus, besitzt etwa das Zehnfache der Masse des Jupiter und weist eine Oberflächentemperatur von etwa 800 Grad Celsius auf. Auf Basis dieser Daten waren chemische Modelle seiner Atmosphäre entwickelt worden. Die zugehörigen Infrarotspektren weichen jedoch klar von dem jetzt direkt beobachteten Spektrum ab: die Gashülle des Exoplaneten HR 8799 c lässt überraschend wenig langwellige Wärmestrahlung passieren. Eine mögliche Erklärung ist, dass sie weniger Methan und dafür mehr Kohlenmonoxid enthält als vorhergesagt.
Janson und seine Kollegen vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie nutzten für ihre Beobachtungen das Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile.
VLT Captures First Direct Spectrum of an Exoplanet
Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c (PDF)
Weltraumteleskop Kepler entdeckt fünf Exoplaneten
Das Weltraumteleskop “Kepler” hat einen Planeten entdeckt, der um einen sonnenähnlichen Stern im Sternbild Leier kreist. Die Dichte des als “Kepler-7b” bezeichneten Exoplaneten ist mit 0,17 Gramm pro Kubikzentimeter nur unwesentlich größer als diejenige von Styropor.
Neben Kepler-7b hat der am 6. März 2009 gestartete Planetenjäger in den ersten Beobachtungswochen vier weitere Exoplaneten gefunden, von denen drei wesentlich leichter und deutlich größer als Jupiter sind; der vierte ähnelt in seiner Dichte (1,91 Gramm pro Kubikzentimeter) und seiner Größe (rund 50.000 Kilometer Durchmesser) in etwa dem Gasriesen Neptun.
Alle fünf Planeten haben kurze Umlaufzeiten von drei bis fünf Tagen, und da sie sich nahe an ihrem jeweiligen Zentralgestirn befinden, beträgt ihre Oberflächentemperatur mehr als 1.200 Grad Celsius.
Überraschung im “Großen Wagen”
Das wohl bekannteste Sternbild am Nordhimmel ist der Große Bär, dessen prominentester Teil im Volksmund als der “Große Wagen” bezeichnet wird, weil er wie ein Kastenwagen mit einer geknickten Deichsel aussieht. Genau am Knick der Deichsel befindet sich der helle Stern Mizar. Etwas oberhalb von ihm ist ein schwächerer Stern zu erkennen: Alkor.
Eine Forschergruppe um Ben R. Oppenheimer vom American Museum of Natural History untersuchte Alkor mit dem Fünf-Meter-Hale-Teleskop auf dem Mount Palomar in Kalifornien, um im Rahmen des “Projekts 1640″ einen stellaren Koronografen und eine adaptive Optik zu testen.
Das “Projekt 1640″ wurde geschaffen, um Exoplaneten direkt abbilden zu können. Dabei blendet der Koronograf das Licht des Muttersterns des Exoplaneten aus und die adaptive Optik sorgt dafür, dass das Bild nicht durch die Luftunruhe der Erdatmosphäre verwischt wird.
Um die Geräte auf ihre Funktion hin zu testen, wurde das Teleskop zunächst auf leicht zu beobachtende Sterne wie z.B. Alkor gerichtet. Im März 2009 entdeckte das Forscherteam dabei einen schwachen Lichtpunkt neben Alkor. Weitere Beobachtungen in den Folgemonaten zeigten, dass sich Alkor und der lichtschwache Stern in gleicher Richtung am Himmel bewegen und offenbar ein physisches Paar bilden.
Alkor B, wie der Begleiter nun genannt wird, umkreist den Hauptstern Alkor A in rund 90 Jahren einmal. Alkor B weist etwa ein Viertel der Masse unserer Sonne auf und gehört damit zu den Roten Zwergen der Spektralklasse M. Seine Oberflächentemperatur liegt demnach zwischen 2.000 und 2.500 Grad Celsius. Alkor A ist ein Stern des Spektraltyps A5 mit etwa der doppelten Sonnenmasse. Beide Sterne sind von uns rund 80 Lichtjahre entfernt.
Erstes Bild eines “kühlen” Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern
GJ 758 B wurde während zweier
unabhängiger Beobachtungsläufe
im Mai und August 2009 nachgewiesen.
(MPIA/NAOJ)
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Christian Thalmann vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und seine Kollegen entdeckten mit Hilfe des 8,2-Meter Subaru-Teleskops auf dem Mauna Kea in Hawaii einen neuen Exoplaneten.
Der extrasolare Planet umläuft den sonnenähnlichen Stern GJ 758 im Sternbild Leier in einer ähnlichen Entfernung wie die Begleiter unserer Sonne. Mit einer Oberflächentemperatur von 280 bis 330 Grad Celsius – dies entspricht der Temperatur auf der sonnenzugewandten Seite des Planeten Merkur – ist der jupiterähnliche Exoplanet mit der Bezeichnung GJ 758 B der kühlste jemals direkt abgebildete Begleiter eines sonnenähnlichen Sterns.
Aufnahmen vom August 2009 deuten sogar darauf hin, dass es möglicherweise ein weiteres, dem Zentralstern etwas näher gelegenes Objekt gibt.
Erste direkte Abbildung eines möglichen kühlen Planeten um einen sonnenähnlichen Stern
Das erste Porträt eines kühlen Planeten
Discovery of the Coldest Imaged Companion of a Sun-Like Star
Warum der Sonne das Lithium fehlt
Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass die Sonne im Vergleich zu anderen sonnenähnlichen Sternen nur geringe Mengen des leichten chemischen Elements Lithium enthält – doch eine Erklärung für diese Anomalie fehlte bislang.
Ein Astronomenteam unter Leitung von Garik Israelian hat nun herausgefunden, dass der Lithiumgehalt sonnenähnlicher Sterne davon abhängt, ob diese Sterne von Planeten umkreist werden oder nicht.
Die Forscher ziehen diesen Schluss aus der Analyse von 500 Sternen, von denen 70 von Planeten umkreist werden. Die meisten der Sterne wurden über mehrere Jahre mit dem High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) überwacht. Dieser Spektrograph ist eines der am 3,6-Meter-Teleskop der ESO installierten Instrumente, und der weltweit erfolgreichste Planetenjäger. Die Astronomen betrachteten insbesondere sonnenähnliche Sterne, die insgesamt etwa ein Viertel der Stichproben ausmachten. Sie fanden, dass die Mehrzahl der Sterne, die von Planeten umkreist werden, weniger als ein Prozent des Lithiumgehalts der meisten anderen Sterne aufwiesen.
Lithium hat einen sehr leichten Atomkern, der aus nur drei Protonen und vier Neutronen besteht. Die meisten chemischen Elemente leichter als Eisen werden im Inneren von Sternen erzeugt. Die leichten Atomkerne Lithium, Beryllium und Bor entstehen dort allerdings nicht in nennenswerten Mengen. Was wir im Kosmos an Lithium finden, ist den heutigen Modellen zufolge kurz nach dem Urknall entstanden, also vor rund 13,7 Milliarden Jahren. Die meisten Sterne haben daher einen sehr ähnlichen Lithiumgehalt – es sei denn, beachtliche Mengen dieses Elements sind bei Prozessen im Sterninneren zerstört worden. Offenbar trägt die Anwesenheit von Planeten zu dieser Zerstörung des Lithiums bei. Nun gilt es, die genauen physikalischen Mechanismen aufzuklären, die dahinterstecken.
Exoplanets Clue to Sun’s Curious Chemistry
Enhanced lithium depletion in Sun-like stars with orbiting planets
32 neue Exoplaneten entdeckt
Auf einer Konferenz über extrasolare Planeten in Porto, Portugal, wurde die Entdeckung von insgesamt 32 Exoplaneten bekannt gegeben. Die Exoplaneten wurden mit Hilfe des HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte (ESO) in La Silla, Chile, gefunden.
Der “High Accuracy Radial velocity Planet Searcher”(HARPS)-Spektrograf wurde im Jahr 2003 fertig gestellt. Gebaut wurde er von einem Konsortium unter der Leitung von Michel Mayor. Dieser hatte im Jahr 1995 gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Didier Queloz den ersten extrasolaren Planeten um einen sonnenähnlichen Stern entdeckt.
Bereits kurze Zeit nach Inbetriebnahme von HARPS konnten die Forscher sehr kleine Radialgeschwindigkeiten bis herab zu 3,5 Kilometer pro Stunde messen. HARPS erwies sich schnell als sehr erfolgreich und es wurden Schlag auf Schlag sensationelle Funde verkündet: bereits 2004 wurde die erste Super-Erde um den Stern My Arae entdeckt; im Jahr 2006 folgten drei neptunähnliche Planeten um den Stern HD 69830. Ein Jahr später meldeten die Astronomen dann die erste Super-Erde namens Gliese 581d in der habitablen Zone des massearmen Sterns Gliese 581 und stießen Anfang 2009 mit Gliese 581e auf den bisher masseärmsten Exoplaneten. Für Aufsehen sorgte kürzlich auch die Entdeckung eines Planeten, der eine ähnliche Dichte wie unsere Erde aufweist, aber aller Wahrscheinlichkeit nach mit flüssiger Lava bedeckt ist.
HARPS konnte bislang etwa ein Viertel aller uns derzeit bekannten Exoplaneten nachweisen, und gehört damit zum erfolgreichsten “Planetenjäger” überhaupt. Mit der neuen Entdeckung erhöht sich die Zahl der bekannten Exoplaneten auf 403. Damit kennt man nun 341 extrasolare Planetensysteme – darunter befinden sich 44 Systeme mit zwei bis fünf Planeten.
CoRoT-7b – Erster erdähnlicher Gesteinsplanet außerhalb des Sonnensystems
Künstlerische Darstellung von CoRoT-7b.
(ESO/L. Calcada)
Im Februar 2009 verkündeten Astronomen die Entdeckung eines neuen, relativ kleinen Exoplaneten um den bis dahin eher unauffälligen Stern CoRoT-7 im Sternbild Einhorn (Monoceros). Doch die damaligen Messungen konnten weder seine Geschwindigkeit, noch seine Masse zuverlässig feststellen.
Mit Hilfe des “High Accuracy Radial velocity Planet Searcher”(HARPS)-Spektrographen am 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile konnten die Forscher nun nähere Einblicke erhalten. Ihre Radialgeschwindigkeitsmessungen mit HARPS legen nahe, dass CoRoT-7b eine Dichte hat, die der von Merkur, Venus, Mars und Erde sehr ähnlich ist.
Die Bestätigung der Natur von CoRoT-7b als erstem Gesteinsplaneten außerhalb des Sonnensystems bedeutet einen wichtigen Fortschritt bei der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten. CoRoT-7b ist allerdings weit davon entfernt, ein wohnlicher Ort zu sein. Der Planet umkreist seinen Mutterstern in nur 2,5 Millionen Kilometer Entfernung – er ist seinem Zentralstern damit 23 Mal näher als der Merkur unserer Sonne. Aufgrund dieses geringen Abstandes beträgt die Temperatur auf der Tagseite von CoRoT-7b weit über 1.000 Grad Celsius. Flüssiges Wasser und somit die Möglichkeit der Existenz von Leben sind bei solchen Temperaturen völlig ausgeschlossen.
Und noch eine Entdeckung verdanken die Astronomen dem HARPS-Instrument: es enthüllte, dass es im System von CoRoT-7 einen weiteren Planeten gibt, der sich ein wenig weiter außen als CoRoT-7b befindet. Der CoRoT-7c getaufte Himmelskörper umkreist seinen Stern in drei Tagen und 17 Stunden und gehört mit rund acht Erdmassen zur Klasse der sog. Super-Erden. Weil sein Orbit jedoch so liegt, dass er nicht vor seinem Zentralstern vorbeizieht, können sein Radius und damit seine Dichte und Beschaffenheit nicht ermittelt werden.
First Solid Evidence for a Rocky Exoplanet
Smallest exoplanet is shown to be a solid, rocky world
Planetarischer “Geisterfahrer”
David Anderson von der Keele University und seine Kollegen haben in einer Entfernung von etwa 1.000 Lichtjahren einen Exoplaneten entdeckt, der seinen Heimatstern retrograd umkreist.
Der als WASP-17b bezeichnete Planet ist zwar nur halb so massereich wie Jupiter, dafür aber auf fast das Doppelte von dessen Größe aufgebläht. Die Forscher spekulieren, dass sein exzentrischer Orbit für die geringe Dichte verantwortlich sein könnte: während eines Umlaufs wird der Exoplanet intensiven Gezeitenkräften ausgesetzt, wodurch sich der Gasriese aufheizt und sein Umfang anwächst. Tatsächlich besitzt er unter allen bisher bekannten Exoplaneten die geringste Dichte – etwa vergleichbar mit der Dichte von Styropor.
Als Grund für den exzentrischen Orbit vermuten die Wissenschaftler eine nahe Begegnung mit einem anderen großen Planeten, die in der Frühzeit des fernen Systems stattfand. Die dabei wirkenden Gravitationskräfte haben WASP-17b möglicherweise aus der Bahn geworfen.
Huge new planet tells of game of planetary billiards
WASP-17b: an ultra-low density planet in a probable retrograde orbit
