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SPITZER
Die Transits eines nahen Gesteinsplaneten
von Stefan Deiters
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3. August 2015

Der Planet HD 219134b ist alles andere als eine zweite Erde, könnte sich aber in den kommenden Jahren als wahre Goldgrube für die Forschung erweisen. Beobachtungen des Infrarotteleskops Spitzer bestätigten nämlich jetzt, dass es sich bei der nur 21 Lichtjahre entfernten Welt um einen Transitplaneten handelt. Große Teleskope könnten bald weitere Informationen über ihn liefern.

Transit

Der Planet HD 219134b wandert - von der Erde aus betrachtet - regelmäßig vor der Scheibe seines Zentralsterns entlang.  Bild: NASA / JPL-Caltech  [Großansicht

Der Planet HD 219134b ist keine zweite Erde - und noch nicht einmal die PR-Strategen der NASA versuchen, die nur rund 21 Lichtjahre entfernte Welt als solche zu verkaufen. Der Planet umkreist seinen Zentralstern nämlich in so geringer Entfernung, dass er lediglich drei Tage für eine Umrundung benötigt. Die Temperaturen auf der Oberfläche des Planeten dürften entsprechend hoch sein.

Trotzdem könnte sich HD 219134b zu einer Goldgrube für die Exoplanetenforscher entwickeln: Beobachtungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer, das im infraroten Bereich des Lichts beobachtet, zeigten nämlich jetzt, dass der Planet - von der Erde aus betrachtet - auch regelmäßig vor seinem Zentralstern vorüberzieht. Es handelt sich also um einen Transitplaneten. Der Zentralstern von HD 219134b befindet sich im Sternbild Kassiopeia, dem "Himmels-W", und ist bei optimalen Sichtbedingungen sogar schon mit bloßem Auge zu erkennen.

"Transitplaneten sind ihr Gewicht in Gold wert, da man sie sehr genau beschreiben kann", erklärt Michael Werner, der Spitzer-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA. "Dieser Exoplanet wird in den kommenden Jahrzehnten zu einem der meist untersuchten Objekte dieser Art werden."

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Ursprünglich war der Planet mithilfe des Instruments HARPS-North am 3,6 Meter durchmessenden Telescopio Nazionale Galileo auf der Kanareninsel La Palma entdeckt worden. HARPS-North sucht - genau wie das Schwesterinstrument am La Silla Observatory der ESO in Chile - nach dem leichten Wackeln eines Sterns, das durch einen umlaufenden Planeten verursacht wird. Das Verfahren ist unter dem Begriff Radialgeschwindigkeitsmethode bekannt und erfordert die Aufnahme und Auswertung detaillierter Spektren von Sternen.

Aus den Beobachtungen mit HARPS-North folgerten die Astronomen, dass HD 219134b eine Masse haben muss, die in etwa der 4,5-fachen Masse der Erde entspricht. Dies deutete bereits darauf hin, dass es sich bei dem Planeten um eine sogenannte "Supererde" handeln muss.

Weitere Beobachtungen mit Spitzer zeigten dann, dass sich von dem Planeten zudem Transits beobachten lassen. Auch bei einem Transit ist der Planet nicht direkt zu sehen. Man beobachtet aber einen periodische Rückgang der Helligkeit des Zentralsterns, der durch den vor der Scheibe vorüberziehenden Planeten verursacht wird. Aus dieser "Verdunkelung" lässt sich auf die Größe des Planeten schließen - und diese lag bei HD 219134b etwa beim 1,6-fachen Durchmesser der Erde.

Aus Größe und Masse des Planeten konnten die Wissenschaftler dann die Dichte ableiten, die mit sechs Gramm pro Kubikzentimeter auf einen Gesteinsplaneten hindeutet. Dies macht den Planeten natürlich noch interessanter, gehört er doch als "Supererde" zu einer Klasse von fernen Welten, die man schon häufiger um andere Sonnen aufgespürt hat - und die, unter günstigen Bedingungen, durchaus lebensfreundlich sein könnten.

Da dieser Planet uns nicht nur vergleichsweise nahe ist, sondern es sich auch um einen Transitplaneten handelt, bestehen gute Aussichten, dass man bald noch mehr über ihn erfahren wird: Während eines Transits durchläuft nämlich auch ein kleiner Teil des Lichts des Sterns eine möglicherweise vorhandene Atmosphäre. In einem entsprechenden Spektrum sollten sich dann Hinweise auf die Zusammensetzung dieser Atmosphäre finden lassen - wenn es diese denn bei den fast höllischen Bedingungen, die auf dem Planeten herrschen müssen, gibt.

Die Auswertung von weiteren Daten von HARPS-North hat inzwischen ergeben, dass HD 219134b nicht allein um seine Sonne kreist, sondern es noch drei weitere Planeten in dem System gibt. Zwei davon sind vergleichsweise klein und auch nicht viel weiter von ihrer Sonne entfernt als HD 219134b. Um den Stern HD 219134b gibt es damit wohl ein Planetensystem, das sich von unserem Sonnensystem deutlich unterscheidet.

Über HD 219134b berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheinen wird.

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siehe auch
HARPS: Exoplaneten-Jagd auch auf der Nordhalbkugel - 14. Februar 2011
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Spitzer, Seite der NASA
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