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Bislang kleinste Planeten in habitabler Zone
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft
astronews.com
19. April 2013
Mit dem Weltraumteleskop Kepler wurden jetzt die
bislang kleinsten Planeten aufgespürt, die in einer habitablen Zone um ihren
Stern kreisen. Bei den Planeten Kepler-62e und Kepler-62f dürfte es sich mit
hoher Wahrscheinlichkeit um Gesteinsplaneten handeln, bei Kepler-69c sind sich
die Astronomen nicht ganz so sicher. Die Welten sind allerdings weit über 1.000
Lichtjahre von der Erde entfernt.
So stellt sich ein Künstler den Planeten
Kepler-62f vor.
Bild: NASA/Ames/JPL-Caltech |
Die Entdeckung eines Planeten um eine ferne Sonne ist längst keine
Besonderheit mehr. Um es noch in die Schlagzeilen zu schaffen, muss die
aufgespürte ferne Welt zumindest in irgendeiner Hinsicht der Erde gleichen und
damit die Bezeichnung "zweite Erde" rechtfertigen. Mithilfe des
NASA-Weltraumteleskops Kepler wurden nun zwei Planeten entdeckt, die
nach Ansicht der beteiligten Wissenschaftler, dieser Einordnung relativ nahe
kommen.
Es handelt sich dabei um die Planeten Kepler-62e und Kepler-62f. Ihre Radien
entsprechen dem 1,61-fachen und dem 1,41-fachen Erdradius. Sie dürften daher mit
hoher Wahrscheinlichkeit Gesteinsplaneten mit fester Oberfläche sein. Außerdem
kreisen die beiden Planeten in der habitablen Zone um ihren Stern, in der
flüssiges Wasser vorkommen kann - die Voraussetzung für Leben, wie wir es
kennen.
Der Zentralstern der Planeten, Kepler-62, liegt rund 1.200 Lichtjahre von der
Erde entfernt im Sternbild Leier und ist ein wenig kleiner und kühler als die
Sonne. Aus der Perspektive des Weltraumteleskops Kepler laufen die
Planeten um Kepler-62 in regelmäßigen Abständen vor ihrem Mutterstern vorbei und
verdecken so einen Bruchteil seines Lichts. Man spricht von einem Transit.
Mithilfe dieses Effekts sucht Kepler nach Planeten und überwacht dazu
ständig rund 150.000 Sterne. Sieht man bei einem dieser Sterne eine
charakteristische Helligkeitsschwankung, könnte es sich um den Transit eines
Planeten handeln. Um Kepler-62 wurden so fünf Planeten aufgespürt - Kepler-62b
bis Kepler-62f.
Ein wichtiger Aspekt der Erforschung von Exoplaneten ist die Suche nach
Welten, auf denen die richtigen Bedingungen für die Entwicklung von Leben
herrschen könnten - ein erster Schritt, um irgendwann eventuell einmal Leben auf
fernen Planeten nachzuweisen. Gerade in dieser Hinsicht sind die neuentdeckten
Planeten Kepler-62e und Kepler-62f interessant. "Tatsächlich liegen Kepler-62e
und Kepler-62f in der lebensfreundlichen, habitablen Zone ihres Heimatsterns.
Außerdem sind sie die kleinsten Körper, die bisher in einer derartigen Zone
gefunden wurden", erläutert Lisa Kaltenegger vom Max-Planck-Institut für
Astronomie in Heidelberg.
Die Astronomin ist kein Mitglied des Kepler-Teams, war aber für die
Abschätzung der potenziellen Lebensfreundlichkeit der beiden Planeten
verantwortlich. "Bisher hat man alle interessanten Planeten in habitablen Zonen
mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode nachgewiesen", erklärt
Kaltenegger. "Dieses Verfahren liefert aber naturgemäß nur eine Untergrenze für
die Masse eines Planeten und keine Information über seinen Radius. Allein
aufgrund der Masse ist es aber schwierig zu beurteilen, ob es sich um einen
erdartigen Planeten handelt, also einen Planeten mit fester Oberfläche."
Ein Radius von weniger als dem Doppelten des Erdradius hingegen sei ein
deutliches Zeichen, dass es sich um einen erdähnlichen Planeten handelt - außer,
man betrachtet einen Planeten, der einen äußerst jungen Stern umkreist. Dass
Kepler-62e und Kepler-62f tatsächlich Felsplaneten mit solider Oberfläche sind
und keine Gasplaneten wie Jupiter oder Neptun, ist ein Schlüsselaspekt der neuen
Entdeckung.
Die Lebensfreundlichkeit eines Planeten hängt zudem immer noch von
zusätzlichen Annahmen ab. "Nehmen wir an, bei Kepler-62e und -62f handelt es
sich um Felsplaneten, wie ihre Radien nahelegen. Gehen wir weiterhin davon aus,
dass es auf diesen Planeten Wasser gibt, und dass ihre Atmosphäre eine ähnliche
Zusammensetzung hat wie jene der Erde - also vor allem Stickstoff, mit Anteilen
von Wasser und Kohlenstoffdioxid", erläutert Kaltenegger. "Unter diesen
Voraussetzungen könnte auf den Oberflächen beider Planeten flüssiges Wasser
vorkommen."
Kepler-62f empfängt weniger Strahlungsenergie von seinem Stern als die Erde
von der Sonne und würde entsprechend mehr Treibhausgase (etwa
Kohlenstoffmonoxid) benötigen, um nicht einzufrieren. Kepler-62e ist seinem
Stern näher und braucht eine hinreichend dichte Wolkendecke, mit der er
Strahlungsanteile des Sterns reflektiert und damit flüssiges Wasser auf seiner
Oberfläche ermöglicht.
Selbst wenn auf Kepler-62f und Kepler-62e tatsächlich Wasser in flüssiger
Form vorkommen sollte, müssen die Planeten nicht unbedingt der Erde gleichen. Im
Gegenteil: Planeten mit hinreichend größerem Radius als die Erde, wie Kepler-62e
und Kepler-62f, wären bei gleicher chemischer Zusammensetzung
höchstwahrscheinlich Wasserwelten, deren Oberflächen von tiefen, globalen
Ozeanen bedeckt sind. Ob sich darin jedoch Leben entwickelt hat, ist noch eine
ganz andere Frage. Kepler-62e und Kepler-62f sind dafür, so meint zumindest
Kaltenegger und ihr Team, die aussichtsreichsten Kandidaten, die man bislang
kennt.
Neben den fünf Planeten um Kepler-62 wurden gestern auch zwei neu entdeckte
Welten um Kepler-69 vorgestellt. Einer dieser Planeten, Kepler-69c, hat einen
etwa 70 Prozent größeren Durchmesser als die Erde und umkreist seinen
Zentralstern auch in der habitablen Zone. Kepler-69 gleicht in etwa unserer
Sonne. Für einen Umlauf benötigt Kepler-69c rund 242 Tage, was der Umlaufdauer
der Venus entspricht. Ob Kepler-69c ein Gesteinsplanet ist, können die
Astronomen allerdings nicht mit Sicherheit sagen. Der Stern Kepler-69 liegt rund
2.700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan.
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