Gliese 581g: Wie die Erde und doch ganz anders

Bynaus

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Gliese 581 g - wow! Aber auch für diese Welt gilt, was schon für Gliese 581 c galt. Mag sein, dass es ein Felsplanet ist. Bloss, Supererden haben proportional zu ihrem Volumen eine kleinere Oberfläche als die Erde. Da die Atmosphären aber durch Vulkanismus gebildet werden, der Volumenkorreliert ist, steigt der Atmosphärendruck überproportional schnell an: Supererden dürften deshalb sehr dichte Atmosphären haben, was auch durch Beobachtungen gestützt wird. So dichte Atmosphären können von Oberflächenozeanen nicht mehr gleich effizient in Kalk ausgefällt werden wie jene der Erde (Ausfällung von CO2 in Form von Kalk ist ja auch der einzige Grund, warum die Erde nicht wie die Venus aussieht). Deshalb ist zu befürchten, dass alle Welten, die deutlich schwerer sind als die Erde (was auch für Gliese 581 g gilt) eher höllischeren Versionen der Venus gleichen, als der Erde.
 

Alex74

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Funktioniert ein Treibhauseffekt auch mit dem eher langwelligen Licht eines Roten Zwergs?

Aber selbst wenn nicht, der Atmosphärendruck wird wohl immens sein.

Es könnte ja aber auch interessant sein, in dieser Planetengewichtsklasse einen Übergang von erdähnlichen zu neptunähnlichen zu beobachten; z.B. Masse = 3 x Erde, Atmosphäre 40% Wasserstoff, 10% Helium, 40% CO2.
 

Bynaus

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Funktioniert ein Treibhauseffekt auch mit dem eher langwelligen Licht eines Roten Zwergs?

Sicher. Die Strahlungstemperatur von Roten Zwergen ist ja immer noch bei ein paar 1000 Grad, einiges höher als die Strahlungstemperatur des Planeten.
 

Alex74

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Die Frage, ob der Treibhauseffekt auch bei Roten Zwergen und einem Venusähnlichen Planeten funktioniert stellte sich mir in der Annahme, daß die Venus ja über 90% der einfallenden Strahlung reflektiert und nur bestimmte Wellenlängen (im sichtbaren Licht?) bis in die unteren Atmosphärenschichten eindringen, sich dort mehrfach brechen, langwelliger werden und so die Atmosphäre aufheizen.
So liest man dies zumindest überall, was impliziert daß es nicht gerade die langwelligere Strahlung ist die für den Treibhauseffekt sorgt; die kurzwelligere ist bei Roten Zwergen anteilsmäßig ja aber so schon geringer.
Zu wissen welche Frequenzen hierfür jeweils betroffen sind wäre natürlich nicht schlecht.
 

Bynaus

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Die Venus reflektiert in der Tat 90% des einfallenden Lichtes. Das Sonnenlicht hat seine grösste spektrale Intensität im Bereich des sichtbaren Lichtes (deshalb sind unsere Augen ja auch für diesen Bereich optimiert).

Der Treibhauseffekt kommt daher, dass Treibhausgase Infrarotstrahlung in bestimmten Wellenlängen ("thermische" Wellenlängen) absorbieren und reemittieren. Sie tun das isotrop, das heisst, in alle Richtungen gleich, nach unten wie nach oben. Wären die Treibhausgase nicht da, würde dieselbe Strahlung stets vom Planeten wegzeigen. Netto führen Treibhausgase also dazu, dass mehr "thermische" Strahlung zum Planeten zurück abgestrahlt wird.

Es spielt keine grosse Rolle, welche Wellenlänge die ursprüngliche Strahlung hat. So lange sie den Planeten aufheizt und dieser danach im thermischen Bereich strahlt, funktioniert der Treibhauseffekt.

Gliese 581 mausert sich immer mehr zu einem sehr interessanten System. Das betrifft nicht nur die Astrobiologie, sondern auch die Planetologie. Mit sechs verschiedenen Objekten zwischen 1.7 und 15 Erdmassen könnte es unser Wissen über Supererden/Subneptune extrem erweitern. Man könnte damit anfangen, eine Sonde exakt in Gegenrichtung zu Gliese 581 zum Gravitationsfokus der Sonne zu schicken, um diese Planeten direkt zu beobachten. Später wäre das durchaus ein mögliches Ziel für eine interstellare Sonde, mit 20% c wäre das System in einem Jahrhhundert zu erreichen.
 

chlorobium

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Wie verhält sich eigentlich das Wetter auf einem Planeten mit gebundener Rotation wie Gliese 581g? Wir haben da immerhin eine heiße und eine kalte Seite, also erhebliche Temperaturunterschiede. Müßte in den Übergangsbereichen nicht eine steife Brise wehen?
 

Bynaus

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Die Venus rotiert annähernd gebunden (nicht ganz, aber so langsam, dass der Unterschied zum gebundenen Fall wohl keine grosse Rolle spielt). Ihre Atmosphäre superrotiert einmal in vier Tagen um den Planeten und verteilt die Wärme sehr effektiv - es gibt praktisch keinen Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht.
 

lierob

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wenn ich es richtig sehe, dann erfüllt der neue gliese doch die anforderungen aus der prognose?

dann wär das ziel ja erfüllt....wurde 2010 überhaupt noch betrachtet? wenn nicht, dann lag sie ja daneben ;)
 

Kibo

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Kann sein, dass ich jetzt offene Türen einrenne, aber wie viel weiter muss ein Planet mit 2 - 7 facher Erdmasse und entsprechend starken Treibhauseffekt denn von seinem Stern entfernt sein, um habitable Temperaturen zu erreichen?
So etwas müsste doch auch sowas wie eine habitable Zone haben, wenngleich weiter draussen. Oder meint ihr das so ein Planet, sobald er denn Leben entwickelt in ein viel zu kaltes Gleichgewicht rutscht?

mfg Kibo
 

astronews.com Redaktion

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Der Stern Gliese 581 ist für Astronomen und die interessierte Öffentlichkeit schon ein alter Bekannter: Bereits vor drei Jahren verkündeten Forscher, dass sie um den Zwergstern eine zweite Erde entdeckt hätten, die sich allerdings bald als Gluthölle herausstellte. Jetzt haben Wissenschaftler wieder einen Planeten um Gliese 581 entdeckt, den sie für erdähnlicher halten als alle anderen bislang entdeckten. (30. September 2010)

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Bynaus

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@Kibo: Das Problem ist, dass wir nicht wissen, wie massiv die Atmosphäre ist. Sie könnte extrem massiv sein, oder aber der Planet könnte praktisch vollständig verloren haben (wie die Erde). Die Dichte der Atmosphäre ist dabei nicht so wichtig wie der Partialdruck der Treibhausgase. Eine Atmosphäre von 50 bar Stickstoff ist genauso kalt wie eine von 1 bar Stickstoff. Entsprechend kann man eigentlich nichts über die wahren Oberflächentemperaturen aussagen, so lange man die Zusammensetzung und Masse der Atmosphären nicht kennt.
 
Zuletzt bearbeitet:

MGZ

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Wahrscheinlich kann sich bei einem Planeten mit gebundener Rotation nicht viel CO2 in der Atmosphäre anreichern. Zwar würde es nicht, wie auf der Erde, in Carbonatsalzen am Meeresgrund gespeichert. Dafür könnte es sich auf der Nachtseite als festes CO2 ablagern. CO2 kondensiert bei 1000 hPa bei -78,5°C - einer Temperatur, die auch auf der Erde im Polarwinter erreicht werden kann.

Wie ist das eigentlich mit den Strahlungsausbrüchen, wie sie bei Roten Zwergsternen recht häufig sind? Die sollten eigentlich dafür sorgen, dass ein Planet um Gliese schnell seine Atmosphäre verliert.
 

Alex74

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Bei der Venus ist das alles nicht der Fall. Viel CO2, überall gleich warm. Und die ist sehr viel leichter als so eine Super-Erde.

Das mit den Strahlungsausbrüchen könnte noch interessant sein. Allerdings hat auch unsere Sonne früher wohl so eine Phase gehabt.
 

Yadgar

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High!

Wahrscheinlich kann sich bei einem Planeten mit gebundener Rotation nicht viel CO2 in der Atmosphäre anreichern. Zwar würde es nicht, wie auf der Erde, in Carbonatsalzen am Meeresgrund gespeichert. Dafür könnte es sich auf der Nachtseite als festes CO2 ablagern. CO2 kondensiert bei 1000 hPa bei -78,5°C - einer Temperatur, die auch auf der Erde im Polarwinter erreicht werden kann.

Wenn der Planet Ozeane hat, sollten die für einen ausreichenden Temperaturausgleich zwischen Tag- und Nachtseite sorgen, so dass auf der Nachtseite der Sublimationspunkt von CO2 nicht erreicht wird... siehe auch: http://www.exoplaneten.de/uvceti/index.html

Bis bald im Khyberspace!

Yadgar
 

TomTom333

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Ein wirklich spannender Fund!

Hier ein Link zum top-aktuellem arxiv:

http://fr.arxiv.org/abs/1009.5733

Im Spiegel wie auch in anderen Berichten lese ich von -31 bis -12 Grad.

Ist aber die HZ nicht allein von der Definition her erst ab 0 Grad?

Und wenn es dort so kalt sein könnte würde ein Runawy-Treibhauseffekt den Planten nicht aufheizen?

Aber nun zu einer Frage die mich seit Heute Morgen am meisten beschäftigt:

Wohin und wie weit müsste ein (Bemanntes oder Unbemanntes) Teleskop in den Weltraum gebracht werden um die 6 Planeten als Transit zu studieren.

Bei Umlaufzeiten von 5, 12, 36, 66 und 433 Tagen dürften sehr schnell Resultate zu erzielen sein. Bei einer Entfernung von "NUR" 6,2 pc Muss das Teleskop auch nicht besonders groß zu sein oder?

Es könnten Größe, Gewicht Atmosphäre ect Bestimmt werden.
Das wäre ein Meilenstein in der Planetologie
 

_Mars_

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oder aber der Planet könnte praktisch vollständig verloren haben (wie die Erde).

Der Mond hat sie in den Weltraum verloren, die Erde hingegen hat den Großteil nur im Gestein gespeichert. Hier sollte man aufpassen mit 'verloren', da sie ja noch an die Erde gebunden ist, nur nicht frei!

Ist aber die HZ nicht allein von der Definition her erst ab 0 Grad?
Wasser muss flüssig sein können. Mit Salzen oder Amoniak kann es sogar bei bis zu -70°C flüssig sein. Von daher also recht moderate Temperaturen...

Es könnten Größe, Gewicht Atmosphäre ect Bestimmt werden.
Das wäre ein Meilenstein in der Planetologie
Das wäre wunderbar. Was für Teleskope man dafür bräuchte, würde ich auch gerne wissen!!

Ob nicht heutige Ablichteleskope gehen müssten? Ich meine Umlaufdauer 37 Tage, jedes Monat fast ein Transit. Und man sucht ja nicht zufällig, man weiß, won der Planet auftauchen wird. Von daher müsste schon was auffindbar sein... Kann man den Luftdruck eigentlich von der Weite abschätzen??
 

FrankSpecht

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Moin, _Mars_,
Was für Teleskope man dafür bräuchte, würde ich auch gerne wissen!!
Bynaus hat in seinen Posts nicht umsonst häufiger das Gravitationslinsenteleskop erwähnt. Lies mal auf seiner Seite diesen Text durch: Der Ring der Stimmen
Eine schöne Zusammenfassung mit allen Daten, Fakten und Möglichkeiten, die ein solches Teleskop bietet ;)

Kurzes Zitat aus der Seite:
die Gravitation der Sonne würde das Licht jedes, zum Zeitpunkt der Beobachtung hinter der Sonne stehenden Objekts rund 100 Millionen mal verstärken. Damit könnten, unter günstigen Bedingungen, Objekte bis hinunter zu 100 Kilometern Durchmesser in fernen Sternsystemen aufgelöst werden
 
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Vertico

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da der planet ja immer eine seite immer zur sonne ausgerichtet hat, müsste es dann nicht zu sehr extremen stürmen auf der oberfläche kommen???
 

jonas

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So ein Gravitationslinsenteleskop funktioniert aber nicht wirklich, wenn man einen bestimmten Planeten wie z.B. Gliese 581g beobachten will. Denn das Teleskop kann ja nicht still stehen, sondern muß sich in einer Umlaufbahn um die Sonne bewegen. Ein bestimmtes Beobachtungsobjekt gerät so recht rasch aus dem Fokus und bei einer Umlaufbahn von 550 AU Radius muß man ziemlich lange warten, bis das Teleskop wieder diese bestimmte Beobachtungsposition einnimmt. Zum Vergleich: Sedna befindet sich in ca. 500 AU Entfernung von der Sonne und hat eine Umlaufzeit von 12.000 Jahren.

Es wäre also ziemlich unsinnig ein solches Teleskop zu starten nur um einen bestimmten Exoplaneten zu untersuchen, den man dann vieleicht für ein paar Tage beobachten kann und danach wäre erstmal für etliche tausend Jahre Pause. Da wäre es noch sinnvoller eine interstellare Sonde dorthin zu schicken, die würde es selbst bei 20 Lichtjahren wahrscheinlich schneller schaffen als das Gravitationslinsenteleskop.
 
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