Seite 50-51 - DLR Magazin 137
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Masse ist nicht gleich Masse
Neben der bloßen Existenz des Planeten können die Licht-
kurven Aufschluss über die Größe des Planeten geben, denn aus
der Stärke des Lichabfalls lässt sich dessen Durchmesser bestim-
men. Verfolgt man den Transit über mehrere Umlaufperioden
hindurch, so kann man mit bekannter Sternmasse den Bahnra-
dius errechnen. Die Dauer eines Transits hilft wiederum, die
Neigung der Bahnebene zu bestimmen. Vergleicht man nun die
Messungen der Transit- und Radialgeschwindigkeit miteinander,
so erhält man die Masse eines Planeten. Zusammen mit dem er-
rechneten Durchmesser kommt man dann auch auf die Dichte.
Und hier wird es interessant: Erst die Dichte lässt Rückschlüsse
auf die Zusammensetzung des Planeten zu. Handelt es sich um
einen Gasplaneten oder etwa einen Gesteinsplaneten? Gerade
die Gesteinsplaneten liegen im Fokus der Forscher, denn die Be-
schaffenheit eines Planeten bildet den Rahmen für mögliches
Leben. Indizien für Leben, wie es auf der Erde vorkommt, wären
beispielsweise Wasser, Tektonik oder ein Magnetfeld.
Bisher konnte man mit dieser Methode die Parameter von
mehr als 292 extrasolaren Planeten bestimmen. 69 Planeten ha-
ben eine Masse, die kleiner ist als das Zehnfache der Erde. Sie
wurden daher als sogenannte Super-Erden eingestuft. Bei eini-
gen von ihnen könnte es sich tatsächlich um Gesteinsplaneten
handeln, auf deren Oberfläche flüssiges Wasser möglich wäre
und damit vielleicht auch lebensfreundliche Bedingungen. Vor-
aussetzung für das Vorkommen von Wasser ist, dass der Planet
weder einen zu geringen noch zu großen Abstand von seinem
Zentralstern aufweist, weil das Wasser sonst entweder verduns-
ten oder aber gefrieren würde. Die idealen Bedingungen für
flüssiges Wasser auf einer Planetenoberfläche bezeichnet man
als habitable Zone. Darüber hinaus bedarf es natürlich auch ei-
ner entsprechenden Atmosphäre, die konstante Bedingungen
überhaupt erst ermöglicht.
Gute Kandidaten sind rar
Super-Erden mit einer habitablen Zone sind bisher noch
rar. Das Planetensystem um den Stern Gliese 581 könnte so ein
Kandidat sein. Gliese 581 ist etwa 20 Lichtjahre entfernt und
hat mindestens vier Planeten, darunter drei Super-Erden. Einer
von denen, Gliese 581d, umkreist den Stern in einem Abstand,
der eine habitable Zone zulassen würde. Wäre dann auch noch
die Atmosphäre dicht genug und hätte sie zudem einen hohen
Gehalt an Treibhausgasen, wäre ein Planet gefunden, der die
Bedingungen für Leben aufweist. Das bedeutet aber noch nicht,
dass es dort tatsächlich Leben gibt. Ausgerechnet dieser Planet
ist aber nun kein Transitplanet, der in seinen Umlaufbahnen re-
gelmäßig seinen Stern bedeckt. Somit lässt sich dessen Plane-
tenatmosphäre leider auch nicht untersuchen, er muss also
leider von der Kandidatenliste zunächst gestrichen werden.
Damit bleibt die Suche nach extrasolaren Planeten weiter
spannend und es ist zu hoffen, dass die Zahl neu entdeckter
Himmelskörper auch in Zukunft so rasant ansteigt. Die Mission
zur Suche nach Signalen von extrasolaren Himmelskörpern
ging im März 2013 in seine zweite Verlängerung. Das haben
die französische Raumfahrtagentur CNES und ihre Partner, dar-
unter das DLR, im Oktober 2012 entschieden. Und sollte CoRoT
irgendwann einmal nicht mehr arbeiten und keine Daten mehr
aus dem Orbit senden, so hinterlässt er dem Team des Instituts
für Planetenforschung noch genügend Arbeit. Bei der Auswer-
tung der Daten von tausenden Kandidaten könnte doch noch
der Gesuchte auftauchen: ein Gesteinsplanet, der sich in der
habitablen Zone seines Sterns befindet.
•
Weitere Informationen:
Transitmesskurve von CoRoT 3a: Deutlich zu sehen ist der
Helligkeitsabfall des Sterns CoRoT 3a, der durch das Vor-
beiziehen des Planeten CoRoT 3b erzeugt wird
Die Darstellung zeigt alle Planeten mit einer Masse kleiner
als zehn Erdmassen (Stand September 2012). Auf der hori-
zontalen Achse ist die Entfernung zum Zentralstern und auf
der vertikalen Achse die Masse des Zentralsterns abgebildet.
Zum Vergleich sind die Planeten unseres Sonnensystems
mitaufgenommen. Das gelbe Band gibt den Bereich der
bewohnbaren Zone für die verschiedenen Spektralklassen an.
Anfang 2009 entdeckten Forscher mit dem europäischen
Satelliten CoRoT (Convection, Rotation and Planetary Transits)
den ersten Gesteinsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems.
CoRoT 7b war die erste Super-Erde mit bekanntem Radius.
Bild: CNES
Der Exoplanet CoRoT-9b hat eine Umlaufzeit von 95
Tagen um seinen Stern. Im Gegensatz zu den bisher ent-
deckten Planeten ist die Entfernung zwischen Planet und
Stern relativ groß und die Temperaturen auf CoRoT-9b
sind gemäßigt.
Bild: Instituto de Astrofísica de Canarias
Die ersten 15 Exoplaneten, die von CoRoT gefunden und
bestätigt wurden
Name
Masse
[M-Jupiter]
Radius
[R-Jupiter]
Periode
[Tage]
CoRoT-1b
1.03
1.49
1.50
CoRoT-2b
3.31
1.47
1.74
CoRoT-3b
21.66
1.01
4.26
CoRoT-4b
0.72
1.19
9.20
CoRoT-5b
0.467
1.39
4.04
CoRoT-6b
2.96
1.17
8.89
CoRoT-7b
0.023
0.15
0.85
CoRoT-7c
<0.0264
-
3.70
CoRoT-7d
0.052
-
9.02
CoRoT-8b
0.22
0.57
6.21
CoRoT-9b
0.84
1.05
95.27
CoRoT-10b 2.75
0.97
13.24
CoRoT-11b 2.33
1.43
2.99
CoRoT-12b 0.917
1.44
2.83
CoRoT-13b 1.308
0.885
4.03
CoRoT-14b 7.6
1.09
1.51
CoRoT-15b 60
0.8
3.0
CoRoT-16b 0.535
1.17
5.35
CoRoT-17b 2.45
1.02
3.77
CoRoT-18b 3.47
1.31
1.90
CoRoT-19b 1.11
1.45
3.90
CoRoT-20b 4.24
0.84
9.24
CoRoT-21b 2.53
1.30
2.72
CoRoT-22b <0.15
0.52
9.76
CoRoT-23b 2.8
1.05
3.63
CoRoT-24b <0.1
0.33
5.11
CoRoT-24c
0.13
0.44
11.76
50
|
DLR
ma
G
azın
137
|
Planetenforschung
Anmerkungen
Den Hinweis auf den zweiten Planeten, CoRoT-7c, gaben die Transit-
messungen von CoRoT-7b. Bestätigt wurde der zweite Planet durch
Radialgeschwindigkeitsmessungen. Aus ihnen kann man keinen Radius
ableiten. Die Bahnlage von CoRoT-7c erlaubt keine Transitbeobach-
tung.
1 Erdmasse = 0,00314 Jupitermassen
1 Jupitermasse = 317,83 Erdmassen
1 Jupiterradius = 11,209 Erdradien
Von CoRoT entdeckte
extrasolare Planeten
(Stand Januar 2013)
