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SPITZER
Das Infrarotleuchten einer Super-Erde
von Stefan Deiters
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9. Mai 2012

Mit Hilfe des Weltraumteleskops Spitzer haben Astronomen das Infrarotlicht einer Super-Erde nachweisen können, die den Stern 55 Cancri in äußerst geringem Abstand umrundet. Lebensfreundlich ist der Planet 55 Cancri e allerdings nicht - ganz im Gegenteil: Auf der dem Zentralstern zugewandten Seite herrschen Temperaturen von über 1.700 Grad Celsius.

55 Cancri e

55 Cancri e umrundet seine Sonne in äußerst geringem Abstand.  Bild: NASA / JPL-Caltech / MIT

"Spitzer hat uns einmal wieder begeistert", urteilt Bill Danchi, der Programmwissenschaftler für Spitzer am Hauptquartier der NASA in Washington. "Das Teleskop spielt bei der Erforschung von Atmosphären von entfernten Planeten eine Pionierrolle und bereitet damit Untersuchungen vor, wie sie in Zukunft einmal mit dem James Webb Space Telescope durchgeführt werden können, das mit ähnlichen Verfahren möglicherweise bewohnbare Planeten untersuchen wird."

Der jetzt von Spitzer beobachtete Planet 55 Cancri e ist hingegen alles andere als bewohnbar: Mit dem rund doppelten Durchmesser der Erde und etwa ihrer achtfachen Masse, gehört er zwar in die Klasse der Super-Erden, ist also massereicher als die Erde, aber noch nicht so massereich wie Neptun, umkreist jedoch seinen Zentralstern in sehr geringer Entfernung. Für einen Umlauf benötigt er lediglich rund 18 Stunden. Bei seiner Entdeckung 2004 war man noch von einer Orbitperiode von 2,4 Tagen ausgegangen. Später konnte man aber auch Transits von 55 Cancri e beobachten und ermittelte so eine Umlaufdauer von rund 18 Stunden.

Schon zuvor hatten Astronomen den Planeten mit Hilfe von Spitzer und anderen Teleskopen untersucht, indem sie Veränderungen des Lichts des Sterns analysierten, die zu beobachten waren, wenn der Planet - von der Erde aus gesehen - gerade vor seiner Sonne vorüberzieht und den Stern dadurch ein wenig verdunkelt. Jetzt konnten die Forscher mit Hilfe von Spitzer bestimmen, wie viel Infrarotlicht von dem Planeten selbst stammt. Sie registrierten nämlich eine geringe Verringerung der Infrarothelligkeit des Systems, sobald 55 Cancri e hinter seinem Zentralstern verschwindet.

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Diese Beobachtungen lassen den Schluss zu, dass der Planet sehr dunkel ist und auf seiner dem Stern zugewandten Seite Temperaturen von über 1.700 Grad Celsius herrschen dürften. Das Resultat passt zu vorhandenen Modellen über das Aussehen des Planeten: Danach handelt es sich bei 55 Cancri e um eine "Wasserwelt", die aus einem Gesteinskern besteht, der von Wasser in einem überkritischen Zustand umgeben ist. In diesem Zustand kann nicht mehr unterschieden werden, ob das Wasser flüssig oder gasförmig ist. Darüber dürfte es noch einen Schleier aus Wasserdampf geben.

"Der Planet könnte sehr ähnlich wie Neptun aussehen, wenn man Neptun Richtung Sonne ziehen und zuschauen würde, wie seine Atmosphäre verdampft", so Michaël Gillon von der Université de Liège in Belgien, der die Untersuchung leitete. Ein Fachartikel über die Studie soll in der Zeitschrift Astrophysical Journal erscheinen.

Das System 55 Cancri ist uns mit einer Entfernung von 41 Lichtjahren relativ nahe. 55 Cancri e ist die innerste Welt unter den insgesamt fünf bislang entdeckten Planeten des Systems. Der Planet bewegt sich in gebundener Rotation um seinen Zentralstern, so dass er diesem immer die gleiche Seite zuwendet. Da diese Seite offenbar sehr heiß ist,  könnte dies bedeuten, dass der Planet über keine signifikante Atmosphäre verfügt, durch die nämlich sonst Wärme auf die von dem Stern abgewandte Seite des Planeten transportiert werden würde.

"Als wir vor über 40 Jahren mit den ersten Planungen für Spitzer begonnen haben, waren extrasolare Planeten noch gar nicht entdeckt", blickt Michael Werner, der Projektwissenschaftler für Spitzer am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena zurück. "Da Spitzer aber so gut konstruiert ist, konnte es sich an dieses neue Forschungsgebiet anpassen und historische Beiträge dazu leisten."

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Das Infrarotleuchten von 55 Cancri e. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Extrasolare Planeten: Fünfter Planet um 55 Cancri entdeckt - 6. November 2007
Extrasolare Planeten: Zwei weitere Planeten von Neptungröße entdeckt - 1. September 2004
Extrasolare Planeten: Fernes Planetensystem ähnelt Sonnensystem - 14. Juni 2002
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Spitzer, Seite der NASA
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