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EXTRASOLARE PLANETEN
Lebensfreundlichkeits-Ranking für Transitplaneten
von Stefan Deiters
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13. Oktober 2015

Seit der Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten vor 20 Jahren wurden weit über tausend ferne Welten aufgespürt. Es ist daher kaum möglich, alle Exoplaneten genauer unter die Lupe zu nehmen. Jetzt haben Astronomen ein Rankingsystem für Transitplaneten entwickelt, mit dessen Hilfe man die vielversprechendsten Welten auswählen kann.

Exoplaneten

Mit dem Lebensfreundlichkeits-Index für Transitplaneten können ferne Welten nach ihrer Lebensfreundlichkeit sortiert werden. Bild: Rory Barnes    [Großansicht]

Es ist fast genau zwanzig Jahre her, als mit 51 Pegasi b der erste Planet um einen anderen "normalen" Stern entdeckt wurde. Seitdem wurden Tausende von potentiellen extrasolaren Welten aufgespürt, über 1.800 gelten inzwischen als bestätigt. Eine große Zahl dieser Exoplaneten entdeckte man in den Daten des Weltraumteleskops Kepler, das nach Planeten sucht, die - von der Erde aus betrachtet - vor ihrem Zentralstern vorüberziehen.

Solche sogenannten Transitplaneten können für die Forscher auch deshalb interessant sein, weil während eines Transits ein Teil des Lichts des Sterns auf dem Weg zur Erde durch eine eventuell vorhandene Atmosphäre des Planeten fällt und damit etwas über deren Zusammensetzung verraten kann. Diese wiederum könnte dann Aufschluss über die Lebensfreundlichkeit der fernen Welt geben.

Doch angesichts von über tausend Transitplaneten und noch weitaus mehr potentiellen Transitplaneten ist es schwer zu entscheiden, bei welchem der entdeckten Planeten ein genauerer Blick lohnen würde. Teleskopzeit ist schließlich für Astronomen ein sehr kostbares Gut und muss in aufwändigen Verfahren beantragt werden.

Astronomen des Virtual Planetary Laboratory der University of Washington wollen nun bei der Auswahl potentieller Beobachtungsziele helfen: Sie entwickelten ein Verfahren, mit dem extrasolare Planeten verglichen und auf Grundlage ihrer "Lebensfreundlichkeit" in eine Rangliste sortiert werden können. "Im Prinzip haben wir eine Methode entwickelt, die alle verfügbaren Beobachtungsdaten berücksichtigt, um so eine Reihenfolge von möglichen Zielen zu erstellen", erläutert Astronomie-Professor Rory Barnes. "Da nun eine Zeit beginnt, in der es Hunderte von möglichen Beobachtungszielen gibt, kann man dadurch einfach sagen: 'Ok, das ist der Planet, mit dem wir anfangen sollten'."

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Dies wird insbesondere dann von Bedeutung sein, wenn mit dem James Webb Space Telescope, dem Nachfolger des Weltraumteleskops Hubble, detaillierte Messungen über die atmosphärische Zusammensetzung von extrasolaren Planeten möglich werden. Da dieses Teleskop aber auch für zahlreiche andere Projekte benötigt wird, ist es wichtig, schon im Vorfeld zu entscheiden, welche der vielen Transitplaneten man genauer unter die Lupe nehmen möchte.

Ein Kriterium ist dabei der Abstand des Planeten von seiner Sonne - unter Berücksichtigung der Helligkeit des jeweiligen Zentralsterns. Der Abstandsbereich, in dem auf einem Planeten theoretisch Wasser in flüssiger Form vorkommen könnte, wird habitable Zone genannt. "Das war ein guter erster Schritt, erlaubt aber keinerlei Unterscheidungen innerhalb der habitablen Zone", so Barnes.

Das neue Ranking ermöglicht zahlreiche weitere Differenzierungen. Am Ende ergibt sich ein Wert, der die Wahrscheinlichkeit angibt, dass es auf der Oberfläche eines Planeten tatsächlich flüssiges Wasser gibt. Dabei spielen Faktoren, wie etwa die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen Gesteinsplaneten handelt, das Rückstrahlvermögen des Planeten und sein genauer Orbit eine Rolle, zum Beispiel wie stark diese von einer kreisförmigen Bahn abweicht.

Die Wissenschaftler haben inzwischen alle vom Weltraumteleskop Kepler entdeckten Planeten entsprechend bewertet. Die vielversprechendsten Kandidaten erhalten danach zwischen 60 und 90 Prozent der Sonneneinstrahlung, die die Erde von unserer Sonne abbekommt, was gut mit dem bisherigen Verständnis über die lebensfreundliche Zone um einen Stern übereinstimmt.

Über ihr Lebensfreundlichkeits-Ranking berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erschienen ist.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Lebensfreundlich trotz gebundener Rotation? - 5. Oktober 2015
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
University of Washington
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