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EXTRASOLARE PLANETEN
Super-Erden in der Regel nicht erdähnlich?
Redaktion / Pressemitteilung des Instituts für Weltraumforschung der ÖAW
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5. Februar 2013

In den vergangenen Jahren entdeckten Astronomen um zahlreiche Sterne Welten, die als Super-Erden klassifiziert wurden. Angesichts dieser Bezeichnung liegt es natürlich nahe, an einen Planeten zu denken, der wie eine vergrößerte Version der Erde aussieht. Eine Studie kommt allerdings nun zu dem Schluss, dass Super-Erden unserer Heimatwelt in den meisten Fällen überhaupt nicht ähnlich sein dürften.

Vergleich

Die Erde im Vergleich zur Super-Erde 55 Cancri e. Bild: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Seit der Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten versuchen Astronomen eine Welt zu finden, die wirklich die Bezeichnung "zweite Erde" verdient: Sie sollte auf einer stabilen Kreisbahn und im genau richtigen Abstand um ihre Sonne kreisen und zudem auch noch die gleiche Masse wie unsere Heimatwelt haben. Bedingt durch die zur Verfügung stehenden Techniken zum Aufspüren extrasolarer Planeten, befinden sich unter den vielen Hundert inzwischen bekannten extrasolaren Welten nur sehr wenige, deren Masse tatsächlich ungefähr der der Erde entspricht.

Man hat allerdings in den letzten Jahren immer mehr Planeten aufgespürt, die eine Masse aufweisen, die zwischen der der Erde und der des Planeten Neptun im äußeren Sonnensystem liegt und verpasste diesen Welten die Kategorie "Super-Erde" - was sicherlich für mehr Aufmerksamkeit gesorgt habe dürfte als beispielsweise der Begriff "Mini-Neptun".

Helmut Lammer vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat sich zusammen mit Kollegen aus anderen Instituten nun diese "Super-Erden" einmal genauer angeschaut, um festzustellen, wie erdähnlich Super-Erden eigentlich wirklich sind. Das Ergebnis dürfte so manchen ernüchtern: Die meisten neu entdeckten Super-Erden sind unserem Heimatplaneten nämlich gar nicht ähnlich.

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Lammer und sein Kollegen nahmen sich sieben Exoplaneten vor, die etwas massereicher als die Erde sind, aber eine geringere Dichte aufweisen. Ihre mittlere Dichte deutet darauf hin, dass sie über eine Neptun-ähnliche große Wasserstoffhülle verfügen. Die Strahlungsflüsse der Zentralsterne der Super-Erden in den Systemen von Kepler-11, Gliese 1214 und 55 Cancri wurden durch Beobachtungsdaten ermittelt und deren Einflüsse auf die Gashüllen, welche diese Planeten umgeben, modelliert.

Die Untersuchung der Forscher ergab, dass die kurzwellige Strahlung der Zentralsterne der jeweiligen System die oberen Atmosphären der Super-Erden so aufheizt, dass sich die Wasserstoffhüllen über viele Planetenradien ausdehnen und schließlich hydrodynamisch vom Planeten entfliehen. Allerdings, so die Studie, sei der Massenverlust der Wasserstoffhülle nicht so groß, dass die Planeten diese Hülle komplett verlieren können. Die Super-Erden würden somit mehr einem Mini-Neptun gleichen. 

"Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass viele Super-Erden zwar einen extrem hohen Atmosphärenverlust aufweisen, ihre wasserstoffreichen Protoatmosphären aber zum Großteil behalten und diese nicht zur Gänze verlieren, wie dies bei der leichteren Erde während der aktive Phase der jungen Sonne der Fall ist", fasst Lammer zusammen. Sollten sich die Resultate der Studie bestätigen, wäre eine solche ineffiziente Atmosphärenflucht ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung der Habitabilität von Super-Erden.

Die Astronomen veröffentlichten ihre Ergebnisse jetzt in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Lebensfreundliche Super-Erde um HD 40307? - 8. November 2012
55 Cancri e: Super-Erde ein Diamantplanet? - 12. Oktober 2012
Extrasolare Planeten: Drei Super-Erden um HD 40307 - 16. Juni 2008
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Fachartikel in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
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