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Weitere Planeten in habitabler Zone entdeckt
von Stefan Deiters
astronews.com
7. Januar 2015
Auf der Tagung der American Astronomical Society haben
Wissenschaftler nun neue Ergebnisse der Auswertung von Daten der Kepler-Mission
vorgestellt: Acht entdeckte Welten könnten danach in einer habitablen Zone um
ihren Zentralstern liegen und Gesteinsplaneten wie die Erde sein. Die Zahl der
bestätigten Planetenfunde durch Kepler erhöhte sich inzwischen auf über 1000.
Die
Zentralsterne der jetzt entdeckten Planeten
dürften sich in ferner Zukunft zu Planetarischen
Nebeln entwickeln - genau wie unsere Sonne.
Bild: David A. Aguilar (CfA) [Großansicht] |
Natürlich ist der Fund jedes Planeten um einen anderen Stern interessant,
verrät er Wissenschaftlern doch etwas über den grundsätzlichen Aufbau von
Planetensystemen und ihre Entstehung. Besonders öffentlichkeitswirksam
allerdings sind Funde von fernen Welten, die irgendwie der Erde gleichen. Diese
bekommen dann gern das Prädikat "erdähnlich" - obwohl man in kaum einem Fall
mehr als ihre Entfernung zum Zentralstern und vielleicht noch ihre Masse oder ihren Durchmesser
kennt.
Auch jetzt machen wieder "erdähnliche" Planeten Schlagzeilen: Bei der
Auswertung von Daten des NASA-Weltraumteleskops Kepler sind Astronomen nämlich
auf acht bislang unbekannte Planeten gestoßen, die vermutlich in der sogenannten habitablen
Zone um ihre Sonne kreisen. Sie dürften also gerade die richtige Entfernung von
ihrem Zentralstern haben, damit die Temperaturen richtig sind, um - rein
theoretisch - flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu ermöglichen.
Mit dem Weltraumteleskop Kepler wurde mithilfe der sogenannten Transitmethode
nach Planeten gesucht: Dazu überwachte Kepler die Helligkeit zahlreicher Sterne
in einem kleinen Himmelsbereich. Wandert - aus Keplers Perspektive - ein Planet
vor seinem Stern vorüber, verdunkelt dieser seine Sonne. Kepler registriert
dadurch einen geringfügigen Helligkeitsabfall. Ein regelmäßiger
Helligkeitsabfall - entsprechend der Umlaufperiode des Planeten - könnte also
ein Hinweis auf einen Planeten sein.
Doch für leichte Schwankungen der Helligkeit eines Sterns kommen auch noch
verschiedene andere Gründe infrage, weswegen jeder potentielle Planetenkandidat,
der mit Keplers Hilfe aufgespürt wurde, durch sorgfältige Nachbeobachtungen
bestätigt werden muss - am besten durch das zweite wichtige
Planetensuchverfahren, bei dem man nach dem Wackeln eines Sterns sucht, das
durch einen umlaufenden Planeten verursacht wird.
Diese Nachbeobachtungen sind äußerst zeitaufwendig, weshalb noch immer
zahlreiche Planetenkandidaten aus der ersten Missionsphase von Kepler von Mai
2009 bis April 2013 auf eine Bestätigung warten. Jetzt haben Astronomen aber
acht neue Planeten vorgestellt, die sich alle in der habitablen Zone befinden
dürften und die zudem auch noch eine vergleichsweise geringe Masse haben.
"Die meisten dieser Planeten haben eine gute Chance, dass es Gesteinsplaneten
sind", ist Guillermo Torres vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)
überzeugt. Die höchste Wahrscheinlichkeit, wirklich "erdähnlich" zu sein, hätten
dabei die Planeten Kepler-438b und Kepler-442b. Beide umkreisen einen roten
Zwergstern, also einen Stern, der lichtschwächer ist als unsere Sonne. Für einen
Umlauf benötigen sie 35 und 112 Tage.
Kepler-438b hat einen Durchmesser, der nur zwölf Prozent größer als der
Durchmesser der Erde ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich dabei um einen
Gesteinsplaneten handelt, schätzt das Team auf 70 Prozent. Kepler-442b
ist etwa ein Drittel größer als die Erde, die Wahrscheinlichkeit, dass auch er
ein Gesteinsplanet ist, liegt bei 60 Prozent.
Wirklich vergleichbar mit den Bedingungen auf der Erde sind die Gegebenheiten
auf den zwei besten der jetzt vorgestellten Planeten also nicht. Außerdem
erhält Kepler-438b etwa 40 Prozent mehr Strahlung von seiner Sonne als die Erde
und Kepler-442b nur etwa zwei Drittel der Strahlung, die die Erde abbekommt. "Für
unsere Berechnungen nehmen wir die extremstmöglichen Randbedingungen an, die
noch zu einem lebensfreundlichen Planeten führen könnten", erklärt Torres.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Kepler-438b in der habitablen Zone liegt,
beträgt danach 70 Prozent, die für Kepler-442b 97 Prozent. "Wir wissen nicht
sicher, ob tatsächlich irgendeiner dieser Planeten lebensfreundliche Bedingungen
aufweist", meint auch CfA-Kollege David Kipping, "alles was wir sagen können
ist, dass es vielversprechende Kandidaten sind."
Zur Bestätigung dieser neuen Kepler-Funde verwendeten die Wissenschaftler ein
statistisches Verfahren, da eine Bestätigung aufgrund der geringen Massen mit
anderen Verfahren schwierig gewesen wäre. Nachdem man sich dadurch vergewissert hatte, dass
die in den Daten entdeckten Signale tatsächlich auf Planeten hindeuten, wurden über ein Jahr lang weitere
Beobachtungen der Systeme durchgeführt.
Diese waren, wie bei vielen Kepler-Funden, alles andere als einfach,
liegt doch Kepler-438b 470 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bei Kepler-442b
sind es sogar 1.100 Lichtjahre. Die Wahrscheinlichkeit, in naher Zukunft noch
deutlich mehr über diese Systeme zu erfahren, dürfte damit relativ gering sein.
Insgesamt gibt es inzwischen mehr als 1.000 bestätigte Planetenfunde durch
Kepler, die Zahl der noch nicht verifizierten Planetenkandidaten beträgt
nunmehr 4.175. Auch wenn es sich bei den Neuentdeckungen nicht um "zweite Erden"
handeln dürfte, liefert ihr Nachweis doch wichtiges Datenmaterial für eine sehr
viel grundsätzlichere Frage: Wie häufig entstehen eigentlich Gesteinsplaneten in
der habitablen Zone um eine Sonne? Die neuen Funde deuten zumindest darauf hin,
dass dies offenbar nicht gerade selten passiert. Die Chance, tatsächlich einmal
eine "zweite Erde" zu finden, würde damit steigen.
Über die neuen Entdeckungen berichten die Astronomen in einem
Fachartikel, der in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheint.
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