Eine Kollision von Planeten würde die Eigenschaften des Exoplaneten Kepler-107 c erklären
– Nachrichten vom 5. März 2019 –
In den meisten Fällen können nur sehr begrenzte Informationen über Exoplaneten, Welten, die entfernte Sterne umkreisen, erhalten werden. Durch die Kombination von Detektionsmethoden ist es möglich, Durchmesser, Masse und Orbitalparameter dieser Exoplaneten mehr oder weniger genau zu kennen. Diese wenigen Informationen können jedoch bereits faszinierende Geschichten erzählen.
Das Kepler-107-System befindet sich 1700 Lichtjahre von uns entfernt. Kepler-107 ist ein spektraler Stern G2, der der Sonne ziemlich ähnlich ist. Das Kepler-107-System hat vier Planeten in sehr engen Umlaufbahnen. Ihre Revolution um den Stern dauert zwischen 3 und 14 Tagen. Die zwei Planeten, die dem Stern am nächsten sind, sind geheimnisvoll. Sie kreisen sehr nahe aneinander und haben einen ziemlich ähnlichen Durchmesser. Eines ist jedoch fast dreimal so groß wie das andere.
Kepler-107 b, der dem Stern am nächsten gelegene Planet, ist dreieinhalb Mal massereicher als die Erde und hat einen um 50% höheren Radius. Kepler-107 c, ein Exoplanet, der etwas weiter umläuft, hat ungefähr den gleichen Radius, aber seine Masse ist fast zehnmal größer als die Masse der Erde. Dies zeigt, dass diese beiden Exoplaneten sehr unterschiedliche Dichten und Zusammensetzungen haben. Es ist schwer, dieses Phänomen zu erklären. Wenn wir denken, dass sie nahe beieinander geformt wurden, sollte ihre Zusammensetzung ziemlich ähnlich sein, was wir nicht beobachten.
Ein Forscherteam glaubt, dieses Rätsel durch eine katastrophale Kollision erklären zu können, die in der Geschichte des Kepler-107-Systems aufgetreten wäre. Kepler-107 c, der massivste der beiden Planeten, wäre von einem anderen Objekt getroffen worden. Vor dem Aufprall war der Kepler 107c größer und weniger dicht. Ein dritter Planet hätte Kepler-107 kollidiert. C. Der Aufprall wäre so gewalttätig gewesen, dass er einen großen Teil des Kepler-107 c-Mantels ausgeworfen hätte, nur der sehr dichte Eisenkern wäre geblieben. Diese Hypothese stimmt sehr gut mit den wenigen Daten überein, die wir über das Kepler-107-System haben. Die Tatsache, dass alle Planeten dieses Planetensystems sehr nahe beieinander liegen, ist für solche Kollisionen günstig.
Die Auswirkungen zwischen den Planeten sind für junge Planetensysteme wahrscheinlich recht häufig. Selbst in der Geschichte des Sonnensystems glauben wir, dass solche Ereignisse stattgefunden haben. In gleicher Weise wie für Kepler-107 c könnte die hohe Dichte von Quecksilber teilweise auf einen Einfluss zurückzuführen sein, der einen Teil seines Mantels verflüchtigt hätte. Und die Geburt des Mondes wäre das Ergebnis der Kollision eines Planetoids mit der Erde. Die Neigung von Uranus ist wahrscheinlich die Folge mehrerer monströser Einschläge.
Mit den Daten, die wir haben, ist es schwer sicherzustellen, dass wir die wahre Geschichte des Kepler-107 kennen. Ähnliche Situationen in anderen Planetensystemen müssen beobachtet werden. Dies ist eine ideale Mission für das Weltraumobservatorium TESS, das gerade erst beginnt, seine ersten Entdeckungen zu kommunizieren.
Eine verheerende Eruption macht es unmöglich, das Leben auf Proxima zu erkennen b
– Nachrichten vom 17. April 2018 –
Wie kann man wissen, ob ein Exoplanet das Leben willkommen heißt? Jedes Jahr werden neue Instrumente eingesetzt, um unser Wissen über unsere extrasolaren Nachbarn zu verbessern. Aber selbst wenn wir ihre Masse, ihren Durchmesser und die Parameter ihrer Umlaufbahn kennen, können wir diese Frage nicht beantworten. Im Moment verlassen wir uns auf das Konzept der bewohnbaren Zone. Abhängig von der Energie, die von einem Stern emittiert wird, können wir berechnen, wie weit ein Planet von seinem Stern entfernt sein muss, um flüssiges Wasser zu haben, ein Parameter, von dem angenommen wird, dass er für die Erscheinung des Lebens fundamental ist.
Aber das Konzept der bewohnbaren Zone ist weit genug um über die Bewohnbarkeit eines Planeten zu entscheiden. Die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Magnetfeldes, einer Atmosphäre, seiner Dichte und Zusammensetzung kann seine Bewohnbarkeit stark beeinflussen. Das Erde-Mond-Paar ist ein gutes Beispiel: Die zwei Sterne umkreisen genau die gleiche Entfernung von der Sonne, aber während die Erde voller Leben ist, ist der Mond ein felsiger Ball, der völlig tot ist. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Aktivität des Systemsterns. Der bekannte Exoplanet, der der Erde am nächsten ist, ist Proxima b, ein vor zwei Jahren entdeckter Exoplanet. Es ist ein Planet der Erdmasse, der in der bewohnbaren Zone von Proxima Centauri umkreist. In einer soeben veröffentlichten Studie erfahren wir, dass Proxima Centauri vor einigen Jahren einen verheerenden Ausbruch erlitten hat. Der Stern hat so viel Energie freigesetzt, dass er für ein paar Sekunden mit bloßem Auge von der Erde sichtbar wurde. Wenn auf Proxima b Menschen waren, sind sie jetzt dezimiert.
Dies ist nicht das erste Mal, dass dies geschah, da 23 Eruptionen des Roten Zwerges in den letzten zwei Jahren beobachtet wurden, aber die im März 2016 beobachteten waren zehn Mal stärker als die anderen. Die Häufigkeit dieser Super-Eruptionen von Proxima Centauri ist noch nicht bekannt, da nur eine Eruption beobachtet wurde. Diese wiederholten Sonneneruptionen sind wahrscheinlich ein Hindernis für das Erscheinen von Leben um die roten Zwerge. Wenn die Erde in der bewohnbaren Zone von Proxima Centauri umkreist, wie Proxima b, würde ihre Ozonschicht in fünf Jahren zerstört werden. Ohne Schutz würde die Erde mit ultravioletten Strahlen bombardiert, die alles Leben dezimieren würden.
Um unsere galaktischen Nachbarn zu treffen, wird es wahrscheinlich notwendig sein, weiter als Proxima Centauri zu schauen. Es wird geschätzt, dass fast 80% der Sterne rote Zwerge sind und dass zwei Drittel von ihnen heftige und häufige Eruptionen erleben. Wenn nicht einige Lebensformen zu Kapazitäten fähig sind, die es auf der Erde nie gegeben hat, kann die Hälfte der Sterne der Galaxie in unserem Streben nach außerirdischem Leben verlassen werden. Dies kann sowohl als gute Nachricht als auch als schlechte Nachricht gesehen werden. Die Wahrscheinlichkeit, Leben um einen Stern zu entdecken, wird statistisch halbiert, aber wir haben jetzt bessere Informationen, um am richtigen Ort zu suchen.
Exoplaneten aus einer anderen Galaxie wären entdeckt worden
– Nachrichten vom 6. Februar 2018 –
Tausende von Exoplaneten wurden bereits in unserer Galaxie mit Hilfe vieler Detektionstechniken entdeckt. Aber zum ersten Mal glaubt ein Team von Astrophysikern der Universität von Oklahoma, dass sie Exoplaneten in einer anderen fernen Galaxie entdeckt haben. Um dieses Ergebnis zu erreichen, untersuchten sie die kombinierten Effekte von Gravitationslinsen und Gravitations-Mikrolinsen. Sie machten ihre Beobachtungen mit dem Röntgen-Weltraumteleskop Chandra.
Die verwendete Technik besteht in der Beobachtung eines Quasars, einer Galaxie mit einem sehr energetischen Kern. Indem man sich auf die Akkretionsscheibe konzentriert, die das zentrale schwarze Loch des Quasars umgibt, können kleine Störungen beobachtet werden, die durch gravitative Mikrolinseneffekte erzeugt werden. Diese Störungen sind in der Tat auf Planeten in der nächsten Galaxie zurückzuführen, die die Wirkung einer Linse erzeugen. Die vom Team der Oklahoma University erkannten Planeten sind wandernde Planeten, dh sie umkreisen keine Sterne. Dies sind die einzigen Planeten, die mit dieser Methode nachweisbar sind. Für Planeten, die um einen Stern kreisen, ist ihre Wirkung von Gravitations-Mikrolinsen tatsächlich zu schwer zu unterscheiden von der ihres Sterns.
Sie haben zwischen dem Mond und dem Jupiter geschätzte Massen. Die Galaxie, in der sich diese Planeten befinden, ist 3,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, während der Quasar, der als Beobachtungshintergrund diente, 6 Milliarden Lichtjahre entfernt ist. Solche Fernbeobachtungen konnten nicht mit herkömmlichen Methoden gemacht werden, nicht einmal mit Teleskopen, die der Science Fiction würdig sind. Die Entfernung ist zu hoch.
Diese Beobachtungen bestätigen, dass es Planeten außerhalb unserer Galaxie gibt. Es schien offensichtlich, aber ohne Beweise war es nur eine Hypothese. Es ist auch ein zusätzlicher Hinweis, um zu versuchen, die Menge der wandernden Planeten zu bestimmen, die die Galaxien des Universums durchstreifen. Schätzungen variieren stark. Einige Astronomen denken, dass es mehr wandernde Planeten als Sterne gibt. Es zeigt auch, dass Gravitationslinsen und gravitative Mikrolinsen verwendet werden können, um Beobachtungen zu machen, die über unsere technischen Möglichkeiten hinausgehen.
Ein anderes Beispiel wurde kürzlich von einem internationalen Team unter der Leitung eines Forschers an der Universität von Hawaii vorgestellt. Sie nutzten dieses Mal einen Galaxienhaufen als Gravitationslinse, der es erlaubte, eine andere Galaxie hinter dem Haufen zu beobachten. Sie schätzen, dass der Gravitationslinseneffekt das empfangene Licht um den Faktor 30 verstärkt hat. Die Gravitationslinsen spalten und verformen die durch sie beobachteten Objekte stark. Jede Beobachtung erfordert einen langen Prozess der Analyse des empfangenen Lichts. Die Methode sollte daher durch den Fortschritt der Teleskope entwickelt werden, aber auch durch Methoden, um die verformten Bilder durch Gravitationslinseneffekte zu rekonstruieren.
Der Exoplanet Ross 128b ist ein glaubwürdiger Kandidat, um das Leben zu begrüßen
– Nachrichten vom 21. November 2017 –
Seit etwas mehr als einem Jahr folgen die Entdeckungen potentiell bewohnbarer Exoplaneten. Proxima Centauri und TRAPPIST-1 sind zwei Sterne, die mit dem Leben kompatible Planeten zu beherbergen scheinen. Die Liste wurde gerade mit dem Planeten Ross 128b verlängert. Sein Elternstern Ross 128 ist ein eher ruhiger Roter Zwerg. Viele Rote Zwerge sind häufigen Sonneneruptionen ausgesetzt, die ihre Planeten mit Röntgenstrahlen und ultravioletten Strahlen überfluten, was dem Erscheinen von Leben nicht sehr förderlich ist. Dies ist zum Beispiel der Fall von Proxima Centauri, dem Stern, der unserem Sonnensystem am nächsten ist und der auch ein Roter Zwerg ist. Der Star Ross 128 ist daher eher nachsichtig, was gute Nachrichten sind. Es ist nur 18 Lichtjahre von der Erde entfernt, die extrem weit weg ist, aber immer noch einer unserer Nachbarn.
Ross 128 geht in unsere Richtung. In etwas weniger als 80.000 Jahren sollte es Proxima Centauri als den unserer Sonne am nächsten gelegenen Stern ersetzen. Ross 128b, der Planet, der seinen Stern umkreist, ist 20 mal kleiner als die Entfernung Erde-Sonne. Dies ist teilweise, warum wir es leicht erkennen konnten. Da sein Stern viel weniger heiß ist als unser Stern, beeinflusst er nicht die Bedingungen, die auf seiner Oberfläche herrschen. Die Oberflächentemperatur des Exoplaneten Ross 128 b sollte daher zwischen -60 Grad Celsius und 20 Grad Celsius liegen. Aber es ist eine theoretische Temperatur, die nur das von ihrem Stern empfangene Licht berücksichtigt. Aber wie Mars oder Venus zeigen, kann die Anwesenheit einer Atmosphäre die Temperatur stark beeinflussen. Unmöglich, mehr über das Vorhandensein oder Fehlen einer Atmosphäre auf dem Exoplaneten Ross 128 b zu wissen. Ross 128 b hat eher eine Atmosphäre als die Planeten um Proxima Centauri und TRAPPIST-1.
Rote Zwerge sind ein Hauptziel für die Jagd auf Exoplaneten, weil sie die zahlreichsten Sterne in unserer Galaxie und im Universum sind. Sie sind auch extrem stabile Sterne, die in der Lage sind, für Hunderte oder sogar Billionen von Jahren zu glänzen. Viele von ihnen scheinen auch Planetensysteme zu beherbergen. Es ist im Moment nicht bekannt, ob diese Systeme mit dem Leben vereinbar sind. Das einzige bekannte Beispiel für die Entwicklung des Lebens ist unsere Sonne, die ein gelber Zwerg ist. Der nächste Schritt wird sein, die Exoplaneten immer genauer zu untersuchen, um vielleicht eines Tages eine Zwillingsschwester zur Erde zu finden. Ross 128b ist momentan der beste Kandidat in unserer unmittelbaren Nachbarschaft.
Bild von Lucianomendez [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) oder CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], aus Wikimedia Commons
Quellen
