Direkte Messung Erstmals Exoplanet aus Fels nachgewiesen

Astronomen haben erstmals durch direkte Messung bewiesen, dass ein ferner Planet aus Fels bestehen muss. Die Forscher bestimmten Durchmesser und Masse - und konnten so die Dichte des Exoplaneten berechnen. Sie ist genauso groß wie die der Erde.

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Corot-7b (Zeichnung): Felsiger Begleiter eines fernen Sterns
AFP

Corot-7b (Zeichnung): Felsiger Begleiter eines fernen Sterns


Garching/Tautenburg - Kein Astronom bezweifelt, dass irgendwo in den Weiten des Alls gigantische felsige Brocken noch gigantischere Sterne umkreisen wie unsere Erde die Sonne. Weit über 300 sogenannte Exoplaneten haben Wissenschaftler in den vergangen Jahren entdeckt, darunter auch immer wieder Vertreter, die kaum schwerer sind als die Erde. Die gängige Theorie legte nahe, dass diese aus Fels bestehen müssen - bewiesen war dies jedoch noch nicht.

Jetzt ist dieser Nachweis erstmals geglückt. Schon seit längerem beobachten Forscher der Europäische Südsternwarte (Eso) den Stern Corot und seinen Begleiter CoroT-7b in etwa 500 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Die monatelangen Messungen eines internationalen Teams ergaben, dass die Masse des Planeten fünfmal größer ist als die der Erde.

Zuvor hatten die Forscher bereits den Durchmesser von Corot-7b bestimmt - mit der sogenannten Transitmethode (siehe Kasten links). Dabei messen sie Veränderungen am Stern, die von dem vorbeiziehenden Planeten verursacht werden. "Die Helligkeit des Muttersterns ist um 0,03 Prozent gesunken", sagt Eike Guenther von der Thüringer Landessternwarte Tautenburg, der an den Messungen beteiligt war. "Wir haben mehr als 150 Verfinsterungen beobachtet."

Den Durchmesser des Muttersterns hatten die Forscher aus dessen Spektrum berechnet - eine gängige Methode. So erhielten sie für den Planeten schließlich den Wert von 1,7 Erddurchmessern - und konnten aus zwei direkten Messungen die Dichte berechnen. Das Ergebnis von 5,6 Gramm pro Kubikzentimeter liegt sehr nahe am Wert der Erde von 5,15. Die Dichtebestimmung habe die bisherigen Methoden der Astronomen bestätigt, sagt Guenther. "Jetzt wissen wir, dass unsere Theorie über Planeten richtig ist."

Umlaufzeit unter 21 Stunden

Dass es sich um einen felsigen Planeten handeln muss, leiten die Forscher direkt aus dem Dichtewert ab. "Wer im Sonnensystem hat diese Dichte?", fragt Guenther. Merkur, Venus und die Erde seien Corot-7b am ähnlichsten - sämtlich Felsplaneten. Da sei es plausibel anzunehmen, dass der Exoplanet felsig sei. Natürlich könne man sich eine andere Zusammensetzung ausdenken, etwa einen extrem dichten Kern und eine leichte Hülle. Dies sei jedoch kaum vorstellbar und widerspreche auch den Theorien.

Nach Angaben der Sternwarte ließ sich bisher die Dichte von 63 der weit über 300 bekannten Exoplaneten messen. Corot-7b mit dem 1,7-fachen Radius der Erde ist der bisher kleinste und am schnellsten um seine Sonne kreisende Exoplanet. Die Umlaufzeit beträgt nicht einmal 21 Stunden.

Mit Leben ist allerdings nicht zu rechnen, da auf der Sonnenseite des Himmelskörpers rund 2000 Grad herrschten und sie vermutlich aus Lava und kochenden Ozeanen bestehe, schreibt die Europäische Südsternwarte. Ebenso lebensfeindlich sei die Nachtseite mit minus 200 Grad. Die bisher bekannten Planeten außerhalb des Sonnensystems sind meist aus Gas und haben höchstens einen felsigen Kern.

Die Eso-Forscher sprachen von einem "aufregenden und erstaunlichen" Ergebnis. Sie hatten im Februar die Entdeckung von Corot-7b gemeldet, dessen Dichte sich aber zunächst nicht messen ließ. Zunächst vermuteten die Forscher zudem, der Exoplanet habe die elffache Masse der Erde. Ihre Erkenntnisse wollen sie im Oktober im Fachblatt "Astronomy & Astrophysics" veröffentlichen.

Erst die bisher längste Beobachtungsserie mit einem Instrument des Observatoriums La Silla in Chile auf 2400 Metern Höhe und weitere Beobachtungen brachte Klarheit. Gleichzeitig entdeckten die Beobachter noch einen Schwesterplaneten. Ob er auch aus felsigem Material besteht, lasse sich von der Erde aus nicht messen. Die meisten Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems sind große Gasbälle mit einer 20-mal so großen Masse wie Jupiter.

Mit Material von dpa



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