Exoplanet Astronomen entdecken heißen Erdzwilling

Die Größe stimmt fast, die Masse ebenso: Astronomen haben einen erdähnlichen Gesteinsplaneten gesichtet. Leben vermuten sie dort jedoch nicht, Kepler-78b ist seinem Stern viel zu nahe - und der fernen Welt steht ein höllisches Ende bevor.

Heißer Erdzwilling: Kepler-78B und sein Stern (Illustration)
REUTERS/ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Heißer Erdzwilling: Kepler-78B und sein Stern (Illustration)

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Würde jemand auf der Oberfläche von Kepler-78b stehen, könnte er vor allem eines sehen: den Stern, den der Planet umkreist. Der mit Hilfe des inzwischen nicht mehr aktiven "Kepler"-Teleskops entdeckte Exoplanet ist seinem Stern rund hundertmal näher als die Erde der Sonne. In nur achteinhalb Stunden rast er einmal um sein Zentralgestirn.

Es ist deshalb extrem unwahrscheinlich, dass irgendwer den Ausblick auf Kepler-78b genießt. Astronomen schätzen die Temperatur auf der Planetenoberfläche auf 2200 bis 2800 Grad Celsius. "Unserem bisherigen Verständnis zufolge liegen die Chancen für Leben in dieser Umgebung bei null", schreibt Drake Deming von der University of Maryland im Fachmagazin "Nature".

Demings Artikel begleitet zwei in "Nature" veröffentlichte Analysen zu Kepler-78b, die Forscherteams unabhängig voneinander durchgeführt haben. Die Wissenschaftler sind zu sehr ähnlichen Ergebnissen gekommen. Der Exoplanet hat demnach etwa den 1,2-fachen Radius der Erde. Seine Masse liegt im Bereich von 1,7 bis 2 Erdmassen, seine Dichte bei rund 5,3 Gramm pro Kubikzentimeter. Was wiederum bedeutet: Kepler-78b besteht wahrscheinlich wie die Erde aus Gestein und Eisen. Das "Kepler"-Teleskop hat einige relativ kleine Planeten entdeckt, die ihrem Stern sehr nah sind; 78b ist allerdings der erste, dessen Masse nun bestimmt wurde.

Während Astronomen inzwischen routiniert den Radius ferner Welten ermitteln können, ist das mit der Masse deutlich schwieriger. Sie lässt sich nur indirekt bestimmen, weil der kreisende Planet durch seine Schwerkraft auch ein wenig an seinem Stern zerrt. Dieses winzige Wackeln, messbar als eine leichte Verschiebung des Lichts, haben die beiden Teams aufgezeichnet.

Problematische Sonnenflecken

Am "Keck"-Teleskop auf Hawaii nahm eine Gruppe von US-Astronomen Kepler-78 und seinen Begleiter für acht Nächte ins Visier. Das Signal des Sterns sei sehr schwach gewesen. "Jede Nacht haben wir gegrübelt, ob es überhaupt sinnvoll ist weiterzumachen", sagt der an der Studie beteiligte Forscher Joshua Winn vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Das internationale zweite Team beobachtete den nur einige hundert Lichtjahre entfernten Stern im Sternbild Schwan mit Hilfe eines Spektrografen am Telescopio Nazionale Galileo auf der Kanareninsel La Palma.

Zu kämpfen hatten sie mit demselben Problem: Sonnenflecken. Die dunklen Bereiche auf der Oberfläche eines Sterns können nämlich das schwache Wackelsignal des Planeten komplett überlagern. Da sich der Kepler-78 jedoch nur alle 12,5 Tage einmal um die eigene Achse dreht, während der Planet ihn pro Tag fast dreimal umkreist, konnten sie das Störsignal herausrechnen.

Warum Kepler-78b eine so enge Bahn einnimmt, können die Forscher noch nicht erklären. Das Problem: Als das Planetensystem um Kepler-78 entstand, sei der Stern größer gewesen als heute. "Er kann sich nicht an dieser Stelle gebildet haben, weil ein Planet nicht im Inneren eines Sterns entstehen kann", sagt David Latham vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge (CfA), der an der internationalen Studie beteiligt war. "Er kann jedoch ebensowenig icht weiter draußen entstanden sein und sich nach innen bewegt haben, weil er dann bis hinein in den Stern gewandert sein müsste." Der Planet sei ein Rätsel, sagt auch sein Kollege Dimitar Sasselov.

Eine mögliche Erklärung sei, dass es sich bei dem Planeten um den übrig gebliebenen Kern eines Gasgiganten handle, schreibt Deming.

Das Ende in Sicht

Wie auch immer er sich gebildet hat, das Schicksal von Kepler-78b ist nach Aussage der Astronomen besiegelt: Er wird seinem Stern immer näherkommen, was ihn schließlich zerreißen wird. Man gebe dem Planeten noch etwa drei Milliarden Jahre, berichtet das CfA.

Deming beschäftigt in seinem "Nature"-Artikel auch die Frage, ob Astronomen noch erdähnlichere Planeten mit Hilfe der nächsten Generation von Teleskopen finden können - wie dem James Webb Space Telescope, das die Nasa 2018 in die Umlaufbahn schicken will.

Wenn man sich auf kleinere und kühlere Sterne konzentriere, könne es möglich sein, auch Planeten mit großzügigerem Orbit zu studieren. "Das lässt sich wohl nicht bis zu dem Punkt strapazieren, an dem man einen Erdzwilling analysiert, der einmal pro Jahr um einen Sonnenzwilling kreist. Aber es erlaubt Forschern in Zukunft, Planeten in der bewohnbaren Zone um kleine Sterne zu studieren."

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insgesamt 28 Beiträge
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Seite 1
10500bc_Atlantis 30.10.2013
1. optional
Aber warum Zwillingsplanet? Dieser Planet hat mit der Erde überhaupt nichts gemein, ausser, daß er ein Gesteinsplanet ist. Merkur ist auch ein Gesteinsplanet
50penny 30.10.2013
2. optional
Sollte der Planet bei einer ähnlichen Dichte wie die Erde einen höheren Anteil an schweren Elementen besitzen, da seine Dichte nun einmal durch seine hohe Temperatur reduziert wird?
dasdondel 30.10.2013
3. andere Berechnungsmethode ?
Umlaufzeit und Masse des Sterns sollten auch genügen um die Masse des Planeten zu ermitteln. Die Umlaufzeit sollte sehr genau messbar sein. wie genau die Sternmasse bestimmbar ist, weiss ich auf Anhieb nicht...
elfenlied 30.10.2013
4. Hmm..
Zitat von sysopREUTERS / ESA / NASA / M. Kornmesser / Hubble / STScIDie Größe stimmt fast, die Masse ebenso: Astronomen haben einen erdähnlichen Gesteinsplaneten gesichtet. Leben vermuten sie dort jedoch nicht, Kepler-78b ist seinem Stern viel zu nahe - und der fernen Welt steht ein höllisches Ende bevor. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/exoplanet-kepler-78b-astronomen-entdecken-erd-zwilling-a-930806.html
Dafür, dass sie inzwischen alle zwei Wochen eine neue Erde finden sind sie aber immer erstaunlich sicher, dass da kein Leben sein kann. Für mich wäre eine zweite Erde ein Ort wo Leben möglich wäre.
j.vantast 31.10.2013
5. Das ist viel
Zitat von sysopREUTERS / ESA / NASA / M. Kornmesser / Hubble / STScIDie Größe stimmt fast, die Masse ebenso: Astronomen haben einen erdähnlichen Gesteinsplaneten gesichtet. Leben vermuten sie dort jedoch nicht, Kepler-78b ist seinem Stern viel zu nahe - und der fernen Welt steht ein höllisches Ende bevor. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/exoplanet-kepler-78b-astronomen-entdecken-erd-zwilling-a-930806.html
Das ist aber deutlich mehr als ich der Erde gebe, denn auf der Erde lebt der Mensch. Und der ist viel gefährlicher als Sterne oder Meteoriteneinschläge.
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