Kategorie: Exoplaneten

Planeten entstehen in Staub- und Gasscheiben, die junge Sterne umgeben. Ein Blick in diese Geburtsstätten bedeutet eine Reise in die Vergangenheit der Erde und ihrer Geschwister.
Jetzt haben Astronomen mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii detailreiche Bilder von den protoplanetaren Scheiben zweier Sterne geliefert. Erstmals erscheinen darauf Strukturen von der Größe unseres Sonnensystems: Ringe und Aussparungen in der Scheibe, die mit der Entstehung von Riesenplaneten zusammenhängen. Die Beobachtungen sind Teil einer systematischen Durchmusterung mit einer speziellen Hochkontrast-Kamera.

Weiter in der Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft:

Zurück zu den Wurzeln der Sonnensystems

Siehe auch:

Direct Images of Disks Unravel Mystery of Planet Formation

Imaging of a Transitional Disk Gap in Reflected Light:
Indications of Planet Formation Around the Young Solar Analog LkCa 15

Laut der Enzyklopädie der extrasolaren Planeten sind seit vorgestern 502 Exoplaneten in 422 Planetensystemen bekannt. 52 dieser Planetensysteme besitzen mehrere Planeten.
Die Suche nach Exoplaneten – dieser Forschungszweig der Astronomie hat vor allem in den letzten Jahren aufgrund des immer weiter verbesserten technischen Equipments eine rasante Entwicklung genommen. So gelang im Jahr 2004, sechzehn Jahre nach der Entdeckung des ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems [1], der erste fotografische Nachweis eines Exoplaneten [2], und inzwischen sind selbst Amateurastronomen in der Lage, extrasolare Planeten zu beobachten [3]. Auch Weltraumteleskope wie CoRoT und Kepler trugen nicht unwesentlich zu den neuerlichen Entdeckungen bei [4].
Vielleicht finden wir schon in Kürze den ersten tatsächlich bewohnbaren Exoplaneten [5].

[1] Artie P. Hatzes et al.: „A Planetary Companion to γ Cephei A“ (PDF; 637 KB)

[2] Is This Speck of Light an Exoplanet?

[3] Transitsearch

[4]
Solscape: CoRoT-7b – Erster erdähnlicher Gesteinsplanet außerhalb des Sonnensystems

Solscape: Weltraumteleskop Kepler entdeckt fünf Exoplaneten

[5]
A Scientometric Prediction of the Discovery of the First Potentially Habitable Planet with a Mass Similar to Earth

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

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

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.

Erster direkter „chemischer Fingerabdruck“ eines Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist

VLT Captures First Direct Spectrum of an Exoplanet

Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c

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.

NASA’s Kepler Space Telescope Discovers Five Exoplanets

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 an Exoplanet Candidate Orbiting a Sun-Like Star:Inaugural Observations with Subaru’s New Instrument HiCIAO

Discovery of the Coldest Imaged Companion of a Sun-Like Star

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

wissenschaft.de – Wie man fremde Sonnensysteme findet