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TESS
Erdgroße Welt in habitabler Zone entdeckt
von Stefan Deiters
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7. Januar 2020

Das Weltraumteleskop TESS der NASA hat den ersten erdgroßen Planeten entdeckt, der in einer habitablen Zone um seine Sonne kreist. Die Bedingungen auf der rund 100 Lichtjahre entfernten Welt könnten also die Existenz von flüssigem Wasser erlauben. Erdähnlich dürfte es dort allerdings nicht sein. Außerdem wurden um den Stern TOI 700 noch zwei weitere Planeten aufgespürt.

TOI 700 d

So wie in dieser künstlerischen Darstellung könnte der Planet TOI 700 d aussehen. Bild: NASA Goddard Space Flight Center  [Großansicht]

Der Planet TOI 700 d ist damit eine von nur wenigen bislang bekannten ungefähr erdgroßen Welten, die in der habitablen Zone um ihre Sonne kreisen. Die habitable Zone beschreibt den Bereich um einen Stern, in dem die Bedingungen theoretisch die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten erlauben würden. Dies bedeutet aber nicht, dass es auch tatsächlich Wasser auf Planeten gibt, die sich in diesem Bereich befinden.

Die genaue Lage der habitablen Zone hängt entscheidend von der Leuchtkraft des Zentralsterns ab: Bei Sternen, die leuchtschwächer als die Sonne sind, müssen die Planeten beispielsweise in einem deutlich geringeren Abstand um ihre Sonne kreisen als die Erde, um sich in der habitablen Zone befinden zu können.

Mit dem im Jahr 2018 gestarteten Weltraumteleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) will die NASA gezielt nach erdgroßen Planeten um nahegelegene Sterne suchen. Planeten um vergleichsweise nahe Sterne lassen sich nämlich leichter mit anderen, größeren Teleskopen im Detail untersuchen, um mehr über ihre Eigenschaften zu erfahren. Entscheidende Hinweise auf die Eigenschaften von TOI 700 d kamen unter anderem vom NASA-Infrarotteleskop Spitzer.

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Der Zentralstern des Planeten ist ein kühler sogenannter M-Zwerg. Er befindet sich rund 100 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schwertfisch und hat etwa 40 Prozent der Größe und Masse unserer Sonne und etwa 50 Prozent ihrer Oberflächentemperatur. Der Stern ist in 11 der 13 Sektoren zu sehen, die TESS im ersten Jahr für jeweils 27 Tage beobachtet hat. Die Wissenschaftler konnten so mehrfache Transits der Planeten des Systems vor dem Stern verfolgen. Außerdem stellten sie fest, dass TOI 700 offenbar nicht zu Strahlungsausbrüchen neigt, was für die Entwicklung lebensfreundlicher Bedingungen von Vorteil sein dürfte.

Der innerste Planet des System TOI 700 b hat fast exakt die Größe der Erde und umrundet seine Sonne alle zehn Tage. Der mittlere Planet TOI 700 c ist 2,6 Mal größer als die Erde und benötigt 16 Tage für einen Umlauf. Es dürfte sich vermutlich um eine Welt handeln, die überwiegend aus Gas besteht. TOI 700 d schließlich ist 20 Prozent größer als die Erde und benötigt 37 Tage für einen Umlauf um TOI 700. Der Planet erhält 86 Prozent der Energie, die die Erde von der Sonne bekommt.

Alle Planeten dürften in gebundener Rotation um TOI 700 kreisen, so dass immer die gleiche Seite dem Zentralstern zugewandt ist. Das macht deutlich, dass auch TOI 700 d kein wirklich erdähnlicher Planet sein kann. Modellrechnungen über die Bedingungen auf seiner Oberfläche deuten aber darauf hin, dass Druck und Temperatur hier durchaus lebensfreundlich sein könnten.

Ob TOI 700 d jedoch tatsächlich eine Atmosphäre besitzt, weiß man nicht. Dies wird sich vielleicht mit zukünftigen Teleskopen klären lassen. Dann wird man auch vergleichen können, ob die dann beobachteten Spektrallinien mit den Vorhersagen aus den Modellrechnungen über die Atmosphäre übereinstimmen. 

Über die Ergebnisse berichtete das Team jetzt auf der Tagung der American Astronomical Society in Honolulu sowie in drei Fachartikeln.

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Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
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