|
Transit von der Erde aus beobachtet
von Stefan Deiters
astronews.com
2. Dezember 2014
Astronomen ist es gelungen, das Vorüberziehen einer
sogenannten Super-Erde vor einem verhältnismäßig nahegelegenen Stern von der
Erde aus zu verfolgen. Die Beobachtung solcher Transits ist ein erster
Schritt, um mehr über die Atmosphäre ferner Welten zu lernen. Während des
Transits verringerte sich die Helligkeit des Sterns 55 Cancri um gerade einmal 0,05 Prozent.
Vergleich der
Erde mit der Super-Erde 55 Cancri e.
Bild: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC) [Großansicht] |
Um etwas über die Atmosphäre von extrasolaren Planeten zu erfahren und
beispielsweise nach Hinweisen auf lebensfreundliche Bedingungen zu suchen, wäre
es am besten, den Planeten direkt zu beobachten, um ein Spektrum des Lichts der
fernen Welt
aufnehmen zu können. Wirklich direkt lassen sich allerdings nur ganz wenige
extrasolare Planeten beobachten. Allerdings hat man auch bei sogenannten
Transitplaneten die Chance, etwas über deren Atmosphäre zu erfahren.
Transitplaneten sind Welten, die regelmäßig - von der Erde aus betrachtet -
vor ihrer Sonne vorüberziehen und dabei das Licht des Sterns für kurze Zeit
etwas abschwächen. Bei solchen Transits fällt aber auch ein kleiner Teil des
Lichts des Sterns durch die Atmosphäre des Planeten, so dass sich dadurch etwas über
ihre Zusammensetzung herausfinden lässt.
Jetzt ist es Astronomen gelungen, erstmals den Transit einer Super-Erde vor
dem sonnenähnlichen Stern 55 Cancri mit einem Teleskop auf der Erde zu
beobachten. 55 Cancri ist rund 40 Lichtjahre von uns entfernt und kann
sogar mit bloßem Auge am Himmel betrachtet werden. Der beobachtete Transit der
Super-Erde 55 Cancri e ist der lichtschwächste Transit, der bislang von der Erde
aus beobachtet wurde - beim Vorüberziehen des Planeten vor 55 Cancri hat sich die
Helligkeit der fernen Sonne für etwa zwei Stunden um gerade einmal 0,05 Prozent
verringert.
Daraus lässt sich errechnen, dass der Planet einen Durchmesser
von etwa 26.000 Kilometern haben muss und damit rund doppelt so groß ist wie die
Erde. "Unsere Beobachtungen zeigen, dass wir mit bodengebundenen Teleskopen
selbst Transits von kleinen Planeten um sonnenähnliche Sterne aufspüren können",
erläutert Ernst de Mooij von der Queen's University in Belfast. "Dies ist
insbesondere deswegen von Bedeutung, da künftige Weltraummissionen wie TESS
oder PLATO eine große Anzahl von kleinen Planeten um helle Sterne finden werden
und wir diese natürlich mit Instrumenten von der Erde weiter beobachten und
untersuchen wollen."
Die beiden Weltraummissionen TESS und PLATO werden gegenwärtig von der NASA
und der ESA geplant und sollen im Jahr 2017 bzw. im Jahr 2024 starten. Ziel
beider Missionen ist die Suche nach Transitplaneten um helle, nahegelegene Sterne.
"Mit diesem Ergebnis kommen wir auch der Entdeckung von Atmosphären von
kleinen Planeten mit erdgebundenen Teleskopen näher", unterstreicht Mercedes
Lopez-Morales vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in
Kalifornien die Bedeutung der Beobachtung. "Damit sind wir auf dem Weg,
irgendwann einmal Biosignaturen bei erdähnlichen Planeten um nahegelegene
Sterne nachweisen zu können."
Die Beobachtungen gelangen mit einem für heutige Verhältnisse kleinen
Teleskop auf der Kanareninsel La Palma: Das Nordic Optical Telescope hat nur
einen Durchmesser von 2,5 Metern, ist aber mit modernsten Instrumenten
ausgerüstet. "Es ist bemerkenswert, was wir erreichen können, wenn wir bis an
die Grenze der Leistungsfähigkeit von aktuellen Teleskopen und Instrumenten
gehen - trotz der Probleme, die uns die turbulente Erdatmosphäre dabei bereitet",
so Ray Jayawardhana von der kanadischen York University.
55 Cancri e ist ungefähr doppelt so groß wie die Erde und hat die achtfache
Masse unseres Heimatplaneten. Die ferne Welt umkreist ihren Zentralstern alle 18 Stunden
und ist der innerste der insgesamt fünf Planeten des Systems. Eine
lebensfreundliche Welt ist 55 Cancri e nicht: Wegen der Nähe zu 55 Cancri
dürften auf der dem Stern zugewandten Seite Temperaturen von rund 1.700 Grad
Celsius herrschen.
Der Planet war ursprünglich mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode
entdeckt und später durch Transitbeobachtungen aus dem All bestätigt worden (astronews.com
berichtete).
Bislang ist es nur bei einer weiteren Super-Erde gelungen, einen Transit auch
von der Erde aus nachzuweisen. Als Super-Erden bezeichnen Astronomen extrasolare
Planeten, die größer als die Erde sind, aber noch nicht an die Ausmaße der
Eisriesen wie Uranus oder Neptun heranreichen.
Über ihre Beobachtungen berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel in
der Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters.
|
