Unmittelbar an den drei nächstgelegenen Sternen, ähnlich der Sonne, befanden sich Planetensysteme von "Superländern" und "Jupitern". Der hellste von ihnen ist mit bloßem Auge im Sternbild Jungfrau leicht zu sehen, er ist nur 30 Lichtjahre entfernt
In den letzten 15 Jahren sind außerirdische Planeten dem Sonnensystem immer näher gekommen. Der erste Planet, der einen normalen Stern umkreist, wurde 1994 in 50 Lichtjahren Entfernung entdeckt. Die Masse des Objekts, das inoffiziell als Bellerophon bezeichnet wurde, beträgt das 150-fache der Masse der Erde und dreht sich mit bloßem Auge um den kaum unterscheidbaren Stern 51 (gelesen als "einundfünfzigster") Pegasus. Daher in der Tat der Name.
400 Planeten - groß und verschieden
Suche nach extrasolaren Planeten
Exoplaneten, dh Planeten um andere Sterne als die Sonne, suchen Astronomen auf fünf Arten.
Erstens kann man nur sehen - bisher war es jedoch nur für große und junge Planeten möglich, die sich nach der Geburt nicht abgekühlt haben und mit ihrem eigenen Licht leuchten.
Die zweite und produktivste Methode für heute ist die Radialgeschwindigkeitsmethode, bei der die Planeten nach den Geschwindigkeitsschwankungen des Sterns aufgrund der Anziehung vom Planeten gesucht werden.
Die dritte Methode, die viele Wissenschaftler als eine der vielversprechendsten betrachten, ist die Transitmethode. In diesem Fall beobachten Wissenschaftler die Helligkeit des Sterns genau und versuchen, periodische "Winks" zu finden, die mit dem Durchgang des Planeten über die Scheibe des Sterns verbunden sind. Daneben grenzt auch die Methode an, nach zusätzlichen Planeten im bereits gefundenen Planetensystem durch Störungen in den Momenten dieser partiellen Finsternisse aufgrund der Anziehung anderer Planeten des Systems zu suchen.
Die vierte Methode ist die Methode der Gravitationsmikrolinse, die mit einer Änderung der Helligkeit entfernter Hintergrundsterne verbunden ist, wenn ein Planet neben ihnen vorbeizieht und die Lichtstrahlen eines entfernten Objekts durch seine Anziehung biegt. Die planetare Schwerkraft allein reicht normalerweise nicht aus, um ein Signal zu fixieren, aber wenn sie mit ihrem Stern gepaart wird, stellt sich heraus, dass sie ziemlich auffällig ist. Der Planet mit der minimalen Masse wurde mit dieser Methode entdeckt.
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Die fünfte Methode ist astrometrisch und geht mit einer kaum wahrnehmbaren Verschiebung eines Sterns am Himmel aufgrund der Anziehungskraft von Planeten einher. Anfang 2009 wurde über die Entdeckung des ersten Planeten mit dieser Methode berichtet, diese Arbeit wurde jedoch später in Frage gestellt.
Auf Bellerophon folgten Hunderte anderer Planeten - jetzt nah, jetzt fern, häufiger groß und seltener klein, in den meisten Fällen heiß, selten kalt und sehr selten - warm genug, aber nicht zu heiß fürs Leben. Jetzt hat ihre Zahl bereits vierhundert überschritten, und Wissenschaftler kennen mindestens fünf Möglichkeiten, um nach extrasolaren Planeten zu suchen. Mit wenigen Ausnahmen, die an den Fingern einer Hand gezählt werden können, haben wir diese Planeten selbst nicht gesehen und bei der Untersuchung des Lichts ihrer einheimischen Sterne alle Schlussfolgerungen über ihre Eigenschaften gezogen.
Die meisten der gefundenen extrasolaren Planeten sind Riesen wie unser Jupiter, aus dem einfachen Grund, dass dies die Planeten sind, die am einfachsten zu finden sind. Unabhängig davon, welche Methode Sie bei Ihrer Suche verwenden, beeinflusst ein großer und massiver Begleiter die Bewegung und das Licht des Sterns stärker. Aus dem gleichen Grund sind die meisten dieser Planeten heiß: Der Einfluss eines Planeten auf einen Stern ist umso stärker, je näher er ihm ist, und in der Nähe des Planeten werden sie sehr heiß.
Schließlich ist eine bedeutende Anzahl von Sternen, um die herum Planeten gefunden wurden, Zwergsterne, dunkle rote Sterne, die um ein Vielfaches schwächer sind als die Sonne. Wiederum aus dem Grund, dass bei sonst gleichen Bedingungen der Einfluss des Planeten auf einen kleinen Stern stärker ist als auf einen großen.
Heißer jungfräulicher Dreier
Umso interessanter sind die Suchergebnisse mehrerer unabhängiger Gruppen gleichzeitig, die am Vorabend veröffentlicht wurden. Am auffälligsten war natürlich die Arbeit einer Gruppe von Astronomen aus Australien, Großbritannien und den Vereinigten Staaten, die ein vollständiges Planetensystem um den hellen Stern 61 Virgo fanden, der sich nur 28 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Ein Artikel, der dies beschreibt, sollte bald auf den Seiten des Astrophysical Journal veröffentlicht werden. In der Zwischenzeit ist er jedoch im Archiv für elektronische Preprints der Cornell University verfügbar.
61 Jungfrau ist eigentlich ein Zwilling der Sonne; es ist nur 5% leichter als unser Stern. Drei Satelliten planetarischer Massen drehen sich um diesen Stern, der mit bloßem Auge gesehen werden kann. Die Masse eines von ihnen beträgt nur 5 Erdmassen, die zweite 18 Erdmassen, die dritte 24-mal massereicher als unser Planet. Sie umkreisen ihren Stern in leicht verlängerten Bahnen in 4, 38 bzw. 124 Tagen. Wenn Sie sie in das Sonnensystem einbauen, befinden sich zwei dieser Umlaufbahnen in der Umlaufbahn des Merkur, und die dritte, die äußerste, erreicht fast die Umlaufbahn der Venus.
Natürlich kann bei einer solchen Nähe zu seiner Leuchte keiner dieser Körper als sehr attraktiv für das Leben bezeichnet werden. Auf dem innersten Planeten beträgt die Gleichgewichtstemperatur etwa 900 Grad Celsius, auf der zweiten - 400, auf der dritten - 150; alles natürlich mit einem Pluszeichen.
Deuce auf Waage
Das zweite System, dessen Beschreibung auf den Seiten der monatlichen Mitteilungen der Royal Astronomical Society erscheinen sollte, dreht sich um den Stern HD 134987, auch bekannt als 23 Libra. Es ist auch ein sonnenähnlicher Stern, der jedoch mit bloßem Auge nicht zugänglich ist und nur mit einem Fernglas sichtbar ist. Das Planetensystem befindet sich in einer Entfernung von etwa 100 Lichtjahren von der Erde.
Ein Planet mit einer Umlaufzeit von ungefähr 258 Tagen ist hier seit ungefähr zehn Jahren bekannt. Als die Wissenschaftler die Daten über die Änderung der beobachteten Geschwindigkeit des Sterns verstanden, fanden sie ein Signal von einem anderen Objekt, das mit einer Zeitspanne von fast 14 Jahren in der Umlaufbahn kreiste. Die Massen von Objekten sind 0,8 und 1,6 Massen von Jupiter, während die Periode des äußeren (langsamen) Planeten nahe an der Periode des realen Jupiter liegt, der sich in unserer eigenen Planetenfamilie dreht.
Astronomen halten dies für ein gutes Zeichen - es sieht so aus, als würden wir langsam lernen, ähnliche Systeme wie wir zu finden. Bisher fehlte hierfür die Empfindlichkeit astronomischer Instrumente. Übrigens können die Bedingungen auf dem äußeren Planeten sogar für das Leben geeignet sein - wenn es Satelliten gibt; Sie betrachten Jupiters Mond Europa mit seinem subglazialen Ozean als einen Ort mit dem Potenzial, Leben zu finden.
Walhybride
Ein drittes System, ebenfalls in Vorbereitung auf das Astrophysical Journal, umgibt ebenfalls einen sonnenähnlichen Stern, HD 1461, der etwa 75 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cetus liegt und nur geringfügig größer als unser Stern ist. Seine Brillanz reicht auch nicht aus, um es mit bloßem Auge zu sehen, aber mit einem Fernglas mit Koordinaten ist es nicht schwer, es zu finden.
Hier handelt es sich um ein System, das beiden oben beschriebenen Systemen gleichzeitig ähnlich ist. Der innerste Planet ist auch eine "Supererde" wie die der Jungfrau 61 mit einer Masse von etwa 7,4 Erdmassen und einem Zeitraum von nur 5,77 Tagen. Die Bedingungen sind trotz des Namens auch alles andere als terrestrisch - die Temperatur liegt hier im Durchschnitt unter 1000 Grad Celsius und tagsüber sogar noch höher.
Die beiden anderen Planeten haben jedoch einen Zeitraum von 1,5 und 14 Jahren - ungefähr so viel wie Mars und Jupiter. Die Masse des "Mars" ist zwar fast 30-mal so groß wie die der Erde und nicht 10-mal kleiner als die des echten Mars. Aber "Jupiter" aus dem Sternbild Cetus ist viermal leichter als unser Jupiter, und die Bedingungen auf seinen Satelliten - wenn sie dort sind - sind fast die gleichen wie auf den Satelliten des größten Planeten im Sonnensystem.
Niedrigere Schätzungen
Der Doppler-Effekt ist eine
Änderung der Frequenz des sichtbaren Lichts (oder einer anderen Wellenform) eines Objekts, das sich dem Betrachter nähert oder von ihm wegbewegt. Die Frequenz des Lichts einer sich nähernden Quelle nimmt zu und eine zurückgehende Quelle nimmt ab.
Die Frequenzverschiebung hängt (wenn wir die Auswirkungen der Relativitätstheorie nicht berücksichtigen) nur von einer Komponente der Relativgeschwindigkeit der Quelle und des Beobachters ab - entlang der sie verbindenden Geraden. Diese Komponente wird als Radialgeschwindigkeit bezeichnet. Zu all diesen Entdeckungen muss jedoch ein "aber" hinzugefügt werden. Alle angegebenen Massenschätzungen sind die Untergrenzen des wahren Wertes. Alle diese Planeten wurden durch die Methode der Radialgeschwindigkeiten entdeckt, dh durch periodische Änderungen der Geschwindigkeit eines Sterns aufgrund der Anziehungskraft der Planeten, die um ihn herum kreisen. Mit dieser Methode können Sie nur die Projektion der tatsächlichen Geschwindigkeit auf die Sichtlinie schätzen und sie ist fast immer geringer als die volle Geschwindigkeit. Der Wert der Masse wird also wahrscheinlich etwas unterschätzt.
Der einzige Fall, in dem die Sichtliniengeschwindigkeit mit der vollen übereinstimmt, ist, wenn die Ebene der Umlaufbahn des Planeten genau entlang der Sichtlinie liegt. In diesem Fall sollte der Planet jedoch regelmäßig auf die Scheibe des Sterns projiziert werden und seine Helligkeit einige Stunden lang leicht in den Schatten stellen. Bisher reichen die Größenangaben für 61 Virgo, 23 Libra und HD 1461 nicht aus, um diese Finsternisse sicher aufzuzeichnen.
Aber wie großartig wäre es! Schließlich können Sie mit einer solchen Sonnenfinsternis die tatsächliche geometrische Größe des Planeten berechnen, die zusammen mit der Masse aus Doppler-Messungen seine Dichte ergibt. Und nach diesen Daten können Wissenschaftler bereits ein physikalisches Modell eines Himmelskörpers erstellen. Gerüchten zufolge werden Wissenschaftler bald über genau solche Messungen berichten - jedoch für ein anderes Objekt. Wir werden auf Neuigkeiten über neue Mitglieder der Exoplanetenfamilie warten.
