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EXTRASOLARE PLANETEN
Das verräterische Leuchten der jungen Planeten
Redaktion
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24. Februar 2003

Auch Planeten können leuchten, je jünger sie sind, desto stärker. Und sie sollten mit modernen Beobachtungstechniken aufzuspüren sein. Dank detaillierter Modellrechnungen glauben deutsche Astronomen jetzt ausreichend Material zu haben, um junge helle Planeten von so genannten braunen Zwergen unterscheiden zu können. Das erste Bild einer fernen Welt sollte daher nicht mehr allzu lange auf sich warten lassen. 

TWA-5 A und B
 
VLT-Aufnahme von TWA-5 A (unten) und TWA-5 B (oben). TWA-5 B ist ein sehr junger Brauner Zwerg. Forscher glauben, dass so bald auch extrasolare Planeten aufgespürt werden können.
Foto: ESO

Sterne leuchten, Planeten werden von Sternen beleuchtet - so oder ähnlich lautete über Jahrhunderte die Antwort auf die Frage: "Was ist ein Planet?" Erst mit dem Aufkommen von Messungen der planetaren Wärmestrahlung zeigte sich, dass Planeten auch eigenes infrarotes Licht ausstrahlen - bei Jupiter etwa vergleichbar mit dem Ausmaß der Bestrahlung durch die Sonne. So gibt der Gasplanet etwa doppelt soviel Energie ab wie er von der Sonne bekommt. Der Überschuss stammt aus den gewaltigen Mengen erhitzter Materie im Planeteninneren die eine lange Zeit benötigt, um über die Oberfläche als Wärmestrahlung in den Raum zu gelangen und den Himmelskörper abzukühlen. Das deutet auf eine "heiße Jugend" des Planeten hin.

Wenn Planeten wie Jupiter aber nach 4,5 Milliarden Jahren noch selbst strahlen, dann könnte man diese Eigenschaft nutzen, um extrasolare Planeten sichtbar zu machen. Dabei taucht natürlich sofort ein Problem auf: Planeten befinden sich relativ nahe an ihren Muttersternen und diese leuchten stark, während die Strahlung von Planeten nur sehr schwach ist. Jupiters Leuchten etwa entspricht nur einem Milliardstel der Stärke der Sonnenleuchtkraft. Dies macht die Abbildung extrasolarer Planeten zu einer Herausforderung. Da Planeten aber noch nach Milliarden Jahren der Abkühlung leuchten, müssen sie früher sehr viel heller gewesen sein, am hellsten in ihrer  Jugend. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass junge Planeten millionenfach heller sind als alte.

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Somit bestünde eventuell eine Möglichkeit, junge Planeten neben ihren Sternen aufzuspüren. Tatsächlich konnten deutsche Astronomen unlängst zeigen, dass dies mit bestehenden Techniken gerade möglich wäre. Problem nur: Man muss erkennen, dass es sich tatsächlich um einen Planeten handelt und nicht etwa um einen jungen braunen Zwerg, also einen Stern, der nicht genug Masse hat, um sein nukleares Brennen im Inneren zu zünden.

Ein entscheidender Schritt könnte die Arbeit von Günther Wuchterl vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und von Werner M. Tscharnuter von der Universität Heidelberg sein, die die Astronomen in der jüngsten Ausgabe des Fachblatts Astronomy and Astrophysics veröffentlichten. Dank jahrzehntelanger Entwicklungsarbeiten mittels neuer rechnerischer und physikalischer Methoden ist es danach erstmals möglich, die Aufheizung junger brauner Zwerge bei ihrer Entstehung zu berechnen. Das ermöglicht den Vergleich der Leuchtstärke junger brauner Zwerge mit jener gerade ausgewachsener Planeten und somit die Identifikation von Planeten anhand des Leuchtkraftunterschiedes zu ihren Muttersternen.

Wichtig ist es dabei die unterschiedliche Entstehung von braunen Zwergen und Planeten zu berücksichtigen, die den Grad der anfänglichen Aufheizung und ihren Zeitpunkt bestimmt. Wuchterl und Tscharnuter haben dafür ein völlig neues Alterskonzept für Planeten und Braune Zwerge vorgeschlagen. Die Forscher sind überzeugt, dass es mit ihren Modellen möglich ist, junge Planeten um junge Sonnen in unserer galaktischen Nachbarschaft zu erkennen. Das erste Bild von einem Planeten außerhalb des Sonnensystems dürfte somit das eines recht jungen Planeten sein.

siehe auch
Ferne Welten - Auf der Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben 
AstroLinks: Extrasolare Planeten
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