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KEPLER
Weitere Planeten in habitabler Zone entdeckt
von Stefan Deiters
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7. Januar 2015

Auf der Tagung der American Astronomical Society haben Wissenschaftler nun neue Ergebnisse der Auswertung von Daten der Kepler-Mission vorgestellt: Acht entdeckte Welten könnten danach in einer habitablen Zone um ihren Zentralstern liegen und Gesteinsplaneten wie die Erde sein. Die Zahl der bestätigten Planetenfunde durch Kepler erhöhte sich inzwischen auf über 1000.

Exoplanet

Die Zentralsterne der jetzt entdeckten Planeten dürften sich in ferner Zukunft zu Planetarischen Nebeln entwickeln - genau wie unsere Sonne.  Bild: David A. Aguilar (CfA) [Großansicht]

Natürlich ist der Fund jedes Planeten um einen anderen Stern interessant, verrät er Wissenschaftlern doch etwas über den grundsätzlichen Aufbau von Planetensystemen und ihre Entstehung. Besonders öffentlichkeitswirksam allerdings sind Funde von fernen Welten, die irgendwie der Erde gleichen. Diese bekommen dann gern das Prädikat "erdähnlich" - obwohl man in kaum einem Fall mehr als ihre Entfernung zum Zentralstern und vielleicht noch ihre Masse oder ihren Durchmesser kennt.

Auch jetzt machen wieder "erdähnliche" Planeten Schlagzeilen: Bei der Auswertung von Daten des NASA-Weltraumteleskops Kepler sind Astronomen nämlich auf acht bislang unbekannte Planeten gestoßen, die vermutlich in der sogenannten habitablen Zone um ihre Sonne kreisen. Sie dürften also gerade die richtige Entfernung von ihrem Zentralstern haben, damit die Temperaturen richtig sind, um - rein theoretisch - flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu ermöglichen.

Mit dem Weltraumteleskop Kepler wurde mithilfe der sogenannten Transitmethode nach Planeten gesucht: Dazu überwachte Kepler die Helligkeit zahlreicher Sterne in einem kleinen Himmelsbereich. Wandert - aus Keplers Perspektive - ein Planet vor seinem Stern vorüber, verdunkelt dieser seine Sonne. Kepler registriert dadurch einen geringfügigen Helligkeitsabfall. Ein regelmäßiger Helligkeitsabfall - entsprechend der Umlaufperiode des Planeten - könnte also ein Hinweis auf einen Planeten sein.

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Doch für leichte Schwankungen der Helligkeit eines Sterns kommen auch noch verschiedene andere Gründe infrage, weswegen jeder potentielle Planetenkandidat, der mit Keplers Hilfe aufgespürt wurde, durch sorgfältige Nachbeobachtungen bestätigt werden muss - am besten durch das zweite wichtige Planetensuchverfahren, bei dem man nach dem Wackeln eines Sterns sucht, das durch einen umlaufenden Planeten verursacht wird.

Diese Nachbeobachtungen sind äußerst zeitaufwendig, weshalb noch immer zahlreiche Planetenkandidaten aus der ersten Missionsphase von Kepler von Mai 2009 bis April 2013 auf eine Bestätigung warten. Jetzt haben Astronomen aber acht neue Planeten vorgestellt, die sich alle in der habitablen Zone befinden dürften und die zudem auch noch eine vergleichsweise geringe Masse haben.

"Die meisten dieser Planeten haben eine gute Chance, dass es Gesteinsplaneten sind", ist Guillermo Torres vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) überzeugt. Die höchste Wahrscheinlichkeit, wirklich "erdähnlich" zu sein, hätten dabei die Planeten Kepler-438b und Kepler-442b. Beide umkreisen einen roten Zwergstern, also einen Stern, der lichtschwächer ist als unsere Sonne. Für einen Umlauf benötigen sie 35 und 112 Tage.

Kepler-438b hat einen Durchmesser, der nur zwölf Prozent größer als der Durchmesser der Erde ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich dabei um einen Gesteinsplaneten handelt, schätzt das Team auf 70 Prozent. Kepler-442b ist etwa ein Drittel größer als die Erde, die Wahrscheinlichkeit, dass auch er ein Gesteinsplanet ist, liegt bei 60 Prozent.

Wirklich vergleichbar mit den Bedingungen auf der Erde sind die Gegebenheiten auf den zwei besten der jetzt vorgestellten Planeten also nicht. Außerdem erhält Kepler-438b etwa 40 Prozent mehr Strahlung von seiner Sonne als die Erde und Kepler-442b nur etwa zwei Drittel der Strahlung, die die Erde abbekommt. "Für unsere Berechnungen nehmen wir die extremstmöglichen Randbedingungen an, die noch zu einem lebensfreundlichen Planeten führen könnten", erklärt Torres.

Die Wahrscheinlichkeit, dass Kepler-438b in der habitablen Zone liegt, beträgt danach 70 Prozent, die für Kepler-442b 97 Prozent. "Wir wissen nicht sicher, ob tatsächlich irgendeiner dieser Planeten lebensfreundliche Bedingungen aufweist", meint auch CfA-Kollege David Kipping, "alles was wir sagen können ist, dass es vielversprechende Kandidaten sind."

Zur Bestätigung dieser neuen Kepler-Funde verwendeten die Wissenschaftler ein statistisches Verfahren, da eine Bestätigung aufgrund der geringen Massen mit anderen Verfahren schwierig gewesen wäre. Nachdem man sich dadurch vergewissert hatte, dass die in den Daten entdeckten Signale tatsächlich auf Planeten hindeuten, wurden über ein Jahr lang weitere Beobachtungen der Systeme durchgeführt.

Diese waren, wie bei vielen Kepler-Funden, alles andere als einfach, liegt doch Kepler-438b 470 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bei Kepler-442b sind es sogar 1.100 Lichtjahre. Die Wahrscheinlichkeit, in naher Zukunft noch deutlich mehr über diese Systeme zu erfahren, dürfte damit relativ gering sein.

Insgesamt gibt es inzwischen mehr als 1.000 bestätigte Planetenfunde durch Kepler, die Zahl der noch nicht verifizierten Planetenkandidaten beträgt nunmehr 4.175. Auch wenn es sich bei den Neuentdeckungen nicht um "zweite Erden" handeln dürfte, liefert ihr Nachweis doch wichtiges Datenmaterial für eine sehr viel grundsätzlichere Frage: Wie häufig entstehen eigentlich Gesteinsplaneten in der habitablen Zone um eine Sonne? Die neuen Funde deuten zumindest darauf hin, dass dies offenbar nicht gerade selten passiert. Die Chance, tatsächlich einmal eine "zweite Erde" zu finden, würde damit steigen.

Über die neuen Entdeckungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheint.

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siehe auch
Kepler: Der erste Exoplanet der neuen Mission - 19. Dezember 2014
Kepler: Erster Gesteinsplanet entdeckt - 11. Januar 2011
Kepler: NASA-Sonde findet erste fünf Exoplaneten - 5. Januar 2010
Kepler: Suche nach der zweiten Erde hat begonnen - 14. Mai 2009
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Kepler, Seite der NASA
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