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Thema: Pale Red Dot: Erdgroßer Planet um Proxima Centauri

  1. #1

    Standard Pale Red Dot: Erdgroßer Planet um Proxima Centauri

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    Im Rahmen der Initiative Pale Red Dot ist es Astronomen gelungen, um den sonnennächsten Stern Proxima Centauri einen etwa erdgroßen Planeten nachzuweisen, der seinen Zentralstern alle elf Tage umrundet. Auf ihm sollte es Temperaturen geben, die die Existenz von flüssigem Wasser möglich machen könnten. Ansonsten ist über die ferne Welt jedoch kaum etwas bekannt. (25. August 2016)

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  2. #2
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    Ich bin begeistert, dass wir einen derart interessanten Planeten direkt vor unserer Haustür gefunden haben! Dass er einen Erdozean an Wasser verloren haben könnte, ist natürlich ein potentielles Problem (allerdings streitet man bis heute darüber, wie viel Wasser im Erdinneren gespeichert ist - je nach dem, wen man fragt, ist es zwischen einem und fünfzig Erdozeanen... Da es hier ein Gleichgewicht zwischen Oberfläche und Erdinnerem gibt, sollte der Verlust eines Erdozeans durch aus dem Inneren nachfliessendes Wasser kompensiert werden...). Anderseits könnte gerade dies zu einer abiogenen Sauerstoff-Atmosphäre geführt haben: UV hat alles Wasser gespalten, H ist entwichen, O zurückgeblieben und hat sich nach der vollständigen Oxidation der Oberflächengesteine in der Atmosphäre angereichert.

    Wenn selbst Proxima b nicht im üblichen Sinn "bewohnbar" ist (z.B. weil er eine dicke, Venus-ähnliche Atmosphäre hat), dann dürfte er trotzdem ein gewisses Terraforming-Potential haben. Der stellare Flux ist nur bei 67% der Erde, das sind im Prinzip gute Bedingungen (weil wärmen einfach, kühlen schwierig ist). Proxima b könnte also ein viel besseres "Backup"-Potential für die Menschheit haben als der Mars, auch wenn letzterer natürlich viel näher ist.

    Ich könnte mir durchaus vorstellen, dass die Feststellung lebensfreundlicher Bedingungen auf Proxima b (etwa, nach einem erfolgreichen "StarShot" etwa im Jahr 2060 oder so, oder schon vorher dank verbesserten Teleskopen) zu einem neuen Weltraumrennen führen könnten (etwa zwischen dem Westen und China). Das klingt heute vielleicht ein wenig absurd, aber was hätte man vor Kitty Hawk wohl zum Weltraumrennen zum Mond (nur gerade 60 Jahre später) gesagt? Und Proxima b könnte ein viel attraktiveres Ziel sein als der Mond - ein Ziel, auf dem es sich auch lohnt, zu bleiben. Das Fenster, in dem die Menschheit eines Tages Proxima b besiedeln könnte, könnte sehr kurz sein - aber die Siedler (wenn sie überleben, was nicht gesagt ist) würden der zukünftigen Geschichte der Menschheit definitiv ihren Stempel aufsetzen. Durch die schiere Distanz gut geschützt von den Querelen der Erde könnten sie eine unabhängige Zivilisation aufbauen. Diese Chance, eine ganze Welt zu prägen, kommt danach nicht so schnell wieder - und wenn, dann wird der Aufwand sehr viel grösser sein (zu Tau Ceti ist es z.B. drei mal weiter...). Ein starkes zukünftiges China (ob bis dahin demokratisch geworden oder nicht) könnte seinen "historischen Fehler" bei der Besiedlung Amerikas - es hatte ein paar Jahrzehnte früher all seine fortschrittlichen Hochseeflotten eingestampft - wiedergutmachen wollen...
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  3. #3
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Ich bin begeistert, dass wir einen derart interessanten Planeten direkt vor unserer Haustür gefunden haben!
    Hallo Bynaus,

    wie sicher ist man diesesmal eigentlich ? Beim Nachbarstern, dem alfa Centauri B, scheint sich der Planet ja inzwischen leider stillschweigend im Nichts aufgelöst zu haben. Ok, der wäre bei seinen wenigen Tagen Umlaufzeit ohnehin eine Gluthölle gewesen.


    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Wenn selbst Proxima b nicht im üblichen Sinn "bewohnbar" ist (z.B. weil er eine dicke, Venus-ähnliche Atmosphäre hat), dann dürfte er trotzdem ein gewisses Terraforming-Potential haben. Der stellare Flux ist nur bei 67% der Erde, das sind im Prinzip gute Bedingungen (weil wärmen einfach, kühlen schwierig ist). Proxima b könnte also ein viel besseres "Backup"-Potential für die Menschheit haben als der Mars, auch wenn letzterer natürlich viel näher ist.
    Das indes verstehe ich nicht: auf dem Mars könnte man doch auch wärmen.


    Freundliche Grüsse, Ralf

  4. #4
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    wie sicher ist man diesesmal eigentlich ? Beim Nachbarstern, dem alfa Centauri B, scheint sich der Planet ja inzwischen leider stillschweigend im Nichts aufgelöst zu haben. Ok, der wäre bei seinen wenigen Tagen Umlaufzeit ohnehin eine Gluthölle gewesen.
    Beide Planeten "sind" ja etwa gleich gross - bloss ist Proxima etwa 5 Mal leichter als Alpha Cen B. Das Signal war also auch 5 Mal stärker. Zudem hat man Proxima über eine sehr lange Zeit beobachtet, 16 Jahre insgesamt, und das Signal des Planeten zieht sich sehr schön durch all die Jahre durch. Natürlich ist weiss man jetzt auch, was man bei Alpha Cen B falsch gemacht hat, und hat die neuen Daten entsprechend abgeklopft - ohne dass das Signal verschwunden wäre.

    Das indes verstehe ich nicht: auf dem Mars könnte man doch auch wärmen.
    Natürlich. Aber Proxima b ist grösser, bekommt mehr Sonnenstrahlung ab, und hat vermutlich auch ein Magnetfeld und eine einigermassen dichte Atmosphäre. Aber wir wissen das alles nicht so genau, insofern gebe ich dir recht, dass wir solche Vergleiche nicht zu vorschnell ziehen sollten: Mars könnte sich doch noch als besser herausstellen, wenn Proxima b eine grosse Enttäuschung ist. Aber sagen wir, wenn ich von beiden Planeten die gleichen Basisparameter hätte (Masse, Entfernung vom Stern, Sternmasse), würde ich mich wohl für Proxima b entscheiden.
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  5. #5
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    Proxima b ist interessant, keine Frage, aber wenn ich den Optimismus ein wenig dämpfen dürfte:

    1.3 Erdmassen minimum - wahrscheinlich also 1.5-1.7 Erdmassen. Das ist viel.
    -Für die Studien die sagen dass das für Plattentektonik zu viel sein könnte,
    -für Menschen ebenfalls (dauerhaft die erhöhte Gravitation zu spüren ist glaube ich sowohl körperlich als auch psychisch ziemlich besch...eiden)
    -Die Chance für einen venusartigen Gasozean dürfte daher auch groß sein.

    Das Spektrum des Sternlichts von Proxima Centauri erlaubt es wohl auch nicht wirklich, ein Terraforming mit Pflanzen anzugehen.

    Dann die sehr wahrscheinlich komplett synchronisierte Eigendrehung. Die Simulationen für solche Welten liefern da wohl alle verschiedene Ergebnisse wenn ich das so überblicke, aber keins davon ist gut.

    Und, wie war das...Flarestern...Röntgenausbruch alle paar Tage...hmm...

    Wenn man eine interstellare Sonde mal bauen sollte wäre das ganz gewiss Ziel Nr.1 - keine Frage. Aber zum Auswandern...nope...
    Was aber eine andere Frage aufwirft: wie und mit welcher Datenrate könnte eine Sonde denn überhaupt Daten über 4 Lichtjahre Distanz zu uns senden? Ist das technisch möglich?

    Gruß Alex

  6. #6
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    1.3 Erdmassen minimum - wahrscheinlich also 1.5-1.7 Erdmassen. Das ist viel.
    Ich weiss nicht. Mit einer typischen Masse-zu-Radius-Formel sind das 1.07, 1.12 oder 1.16 Erdradien (für 1.3, 1.5 und 1.7 Erdmassen). Das macht nicht so viel aus, weil die Masse sehr schnell mit dem Radius steigt.

    Die Oberflächengravitation ist dann 13%, 19% und 26% höher als auf der Erde. Für einen Mann, der 80 kg schwer ist, ist das so, als würde er ständig mit 10, 15 oder 21 kg mehr auf den Rippen herumlaufen (Wenn man einen normalen BMI = 22 ansetzt, so wäre er 1.9 m gross, und würde auf Proxima b ein Gewicht herumtragen als ob er einen BMI von 25, 26 und 28). Also sowas wie leichtes Übergewicht. Sicher mühsam in den ersten Wochen, aber man würde sich schnell daran gewöhnen. Arthrose u.ä. könnte aber schon ein Problem werden. Aber eine Zivilisation, die Menschen dorthin schicken kann, sollte damit klarkommen.

    -Die Chance für einen venusartigen Gasozean dürfte daher auch groß sein.
    Die besteht zweifellos, aber ob sie gross ist? Schwierig zu sagen. Wir haben zu wenig Datenpunkte, um sowas zu entscheiden.

    Das Spektrum des Sternlichts von Proxima Centauri erlaubt es wohl auch nicht wirklich, ein Terraforming mit Pflanzen anzugehen.
    Eine Frage der evolutionären Adaption. Könnte man wohl sogar auf dem Weg dahin erledigen.

    Dann die sehr wahrscheinlich komplett synchronisierte Eigendrehung. Die Simulationen für solche Welten liefern da wohl alle verschiedene Ergebnisse wenn ich das so überblicke, aber keins davon ist gut.
    Zunächst einmal ist nicht klar, ob der Planet wirklich komplett synchronisiert wäre. Das hängt von Faktoren ab, z.B. die Exzentrizität der Umlaufbahn und die Dichte der Atmosphäre.

    Aber selbst wenn - ich denke nicht, dass man sagen kann, "keins davon ist gut". Siehe z.B. hier: http://www.ice.cat/personal/iribas/P...b/indepth.html (Zusammenfassung von sehr viel längeren Arbeiten, die auf Arxiv abrufbar sind)

    Und, wie war das...Flarestern...Röntgenausbruch alle paar Tage...hmm...
    Ein echtes Problem - so lange die Atmosphäre nicht dicht genug ist oder man nicht unter dem Boden / Wasser baut. Aber selbst unter freiem Himmel, man müsste halt vorsichtig sein, es bräuchte ein Vorwarnsystem, abgeschirmte Häuser etc. Das ist zwar unangenehm, aber nicht unlösbar. Zudem, wenn die Rotation wirklich gebunden ist, hat man eine ganze Hemisphäre, wo die Flare-Aktivität kein Problem darstellt (halt ohne Sonnenlicht...).

    Was aber eine andere Frage aufwirft: wie und mit welcher Datenrate könnte eine Sonde denn überhaupt Daten über 4 Lichtjahre Distanz zu uns senden? Ist das technisch möglich?
    Wenn man weiss, wo die Sonde ist, ist es eine Frage von ein paar hundert Watt. Oder ein paar Milliwatt, wenn man Gravitationslinsen braucht.
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  7. #7
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    Hallo Alex,
    Zitat Zitat von Alex74 Beitrag anzeigen
    Was aber eine andere Frage aufwirft: wie und mit welcher Datenrate könnte eine Sonde denn überhaupt Daten über 4 Lichtjahre Distanz zu uns senden? Ist das technisch möglich?
    Ist mit heutiger Technologie möglich.

    Wenn man von New Horizons mit 2.1m HG-Antenne und 12 Watt Sender aus 36 AE (Pluto) ausgeht, kommt man heute bei einer 70m Empfangsschüssel bei 8.?GHz (X-Band) auf 1000 bit/sec.

    Auf 268329 AE (Proxima Centauri) hochgerechnet im Ka Band (33GHz) für einige Beispiele.

    8.4m HGA und 192 W-Sender auf 700m Empfangsschüssel 7 bit/sec.

    4m HGA und 120 W-Sender auf 1000m Empfangsschüssel 2 bit/sec.

    12m HGA und 1000 W-Sender auf 2500m Empfangsschüssel 1000 bit/sec.

    2.1m HGA und 12 W-Sender auf 10000m Empfangsschüssel 6 bit/sec.

    4m HGA und 120 W-Sender auf 10000m Empfangsschüssel 215 bit/sec.

    12m HGA und 1000 W-Sender auf 10000m Empfangsschüssel 16200 bit/sec.

    Wobei man als 'Empfangsschüssel' wie beim SKA wohl ein Array nehmen würde.

    Und versuchen würde mit der Frequenz noch höher zu gehen. Die Frage ist, wie groß die Sonde ist. Je kleiner, um so schwieriger wird es.

    Grüße UMa

    PS: Eine noch zu prüfende Frage wäre wie 'hell' Proxima Centauri selbst in diesen Frequenzbändern ist.
    Geändert von UMa (26.08.2016 um 18:34 Uhr) Grund: PS angefügt

  8. #8
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    Das mit der Adaption an Proxima-Licht könnte aufwändig werden. Die Temperatur von Proxima C. ist nur halb so groß wie die der Sonne, dh. der Peak des Spektrums liegt bei der doppelten Wellenlänge wie beim Sonnenlicht. Das wirkt sich äußert ungünstig aus wenn man Solarenergie bei 300K sammeln will, auf welche Weise auch immer. Lebensformen wären davon auf jeden Fall betroffen.

  9. #9
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    Hier eine Übersicht zu den Herausforderungen für das StarChip.

    Gruß,
    Dgoe

  10. #10
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    @Bynaus:
    Ob Photosynthese evolutionär an das Spektrum von Proxima Centauri anpassbar ist würde ich erstmal bezweifeln; Pflanzen sind da schlicht von der Funktion des Chlorophyll abhängig, und das verwertet ausschließlich Licht der Wellenlängen 450 nm und 650 nm.
    Das Maximum des Spektrums des Sterns liegt aber bei satten 1200 nm, weit im Infrarot.
    Ob es aufgrund der nötigen Aufwandsenergie überhaupt möglich ist dass bei 1200 nm Energie gewonnen werden kann weiß ich nicht.

    Ich habe nach Spektren des Sterns im Vergleich zur Sonne gesucht um mal schauen zu können wie stark die Strahlung noch um 650 nm ist, aber leider nichts gefunden; sollte es sich auch nur annähernd so verhalten wie bei der Sonne (Strahlungsmaximum etwa beim doppelten der höchsten Frequenz) dann wird bei Proxima Centauri um 650 nm praktisch nichts zu erwarten sein.
    Geändert von Alex74 (27.08.2016 um 13:34 Uhr)

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