Verschiedene Typen von Exoplaneten und ihre Sterne, künstlerische Darstellung
Die 2019 gestartete Sonde CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) untersucht Exoplanetensysteme, wobei es die Größe des Planeten genau misst, währen dieser sich vor seinem Wirtsstern bewegt. Diese Messungen, kombiniert mit bekannten Informationene über die Masse des Planeten, basierend auf unabängigen Beobachtungen, ermöglicht es, die Dichte des Planeten abzuschätzen. Dies wird die mögliche Zusammensetzung und Struktur des Planeten einschränken und beispielsweise aufzeigen, ob er überwiegend felsig oder gasförimg ist oder vielleicht bedeutende Ozeane beherbergt. CHEOPS wird sich insbesondere auf auf helle Sterne konzentrieren, die erd- bis neptungroße Planeten beherbergen.
Unsere Kompetenz ist die Suche nach extrasolaren Planeten und die genaue Charakterisierung von entdeckten 'Exoplaneten', sowie die Modellierung von Planetenatmosphären. Dabei bilden Untersuchungen der Habitabilität von extrasolaren Planeten den Schwerpunkt. Ziel unserer Beobachtungen (zumeist mit Weltraumteleskopen, aber auch mit erdgestützten Teleskopen) ist es, Einblicke in die stofflichen und atmosphärischen Eigenschaften von Exoplaneten und Planeten in unserem Sonnensystem zu gewinnen. Wir entwickeln neue Techniken, Modelle und Theorien, um zu einem besseren Verständnis der Bedingungen für die "Bewohnbarkeit" und der Fernerkennung von Biosignaturen zu gelangen. Wir erarbeiten Konzepte für und führen die operative Begleitung von Weltraummissionen zur Suche nach Exoplaneten durch und werten die gewonnenen Daten wissenschaftlich aus.
Um Fragen zur Entstehung, Entwicklung und Habitabilität von Planeten zu beantworten, kombinieren wir die Analyse von Beobachtungsdaten mit dem ausgefeilten 1D-TERRA-Modell, in dem Klima-, Photochemie-, Biogeochemie- und Atmosphärendaten gekoppelt werden. Unsere Forschung gibt Aufschluss über die innere Struktur und die atmosphärischen Eigenschaften von Planeten. Wir führen vergleichende Studien von Planeten innerhalb und außerhalb unseres Sonnensystems durch, mit besonderer Beachtung der Atmosphären der (frühen) Erde, der Venus und des Mars.
Unsere wissenschaftliche Arbeit vollzieht sich im Rahmen internationaler Kooperationsnetze. Unsere wichtigsten Projekte sind: PLATO, eine ESA-Mission M3 im Rahmen des Programms Cosmic Vision; CHEOPS, eine ESA-Mission zur präzisen Charakterisierung bekannter Planetensysteme; NGTS, der "Next Generation Transit Survey", ein Verbund von 12 Teleskopen in der chilenischen Atacama-Wüste zur Suche nach kleinen Planeten im Umfeld kühler Zwerge; die KESPRINT-Kooperation zur Charakterisierung von extrasolaren Planeten, die von den NASA-Missionen K2 und TESS entdeckt wurden; und LIFE, das Projekt mit einem Weltraumteleskop mit Direktbildgebung zur Charakterisierung der Atmosphäre von Planeten von der Größe der Erde.
Schlüsselkompetenzen der Abteilung
Hochmodernes atmosphärisches Klima-biogeochemisches Modell für terrestrische Planeten (1D-TERRA), einschließlich Photochemie und einzigartiger"Air-Shower"-Physik.
Internationale Führung bei der wissenschaftlichen Auswertung extrasolarer Planetendaten aus dem Weltraum.
Ganzheitlicher Modellierungsansatz für eine Reihe verschiedener (Exo-)Planeten in einem allgemeinen Rahmen, der die (3D-)Erd- und Sonnensystemmodellierung ergänzt.
Expertise zur Analyse von Beobachtungen, die die innere Struktur des Planeten genauer bestimmen (z. B. Love-Zahl).
Vergleichende Studien solarer und extrasolarer Planeten mit Schwerpunkt auf den Atmosphären der (frühen) Erde, Venus und Mars.
