Künstlerische Darstellung von Kepler-1625b und seinem Mond, in Neptun-blau. Bild: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI), gemeinfrei [3].

Das Weltraum-Teleskop Kepler hat mittlerweile, kurz vor Ende seiner Mission (ihm geht gerade der Treibstoff aus) 2652 bestätigte Planeten um andere Sterne aufgespürt, sowie weitere 2737 Kandidaten, die noch bestätigt werden müssen, die aber zu weit mehr als 90% echt sein dürften. Was Kepler nicht gefunden hatte waren Monde von Exoplaneten – bis im Sommer vor einem Jahr eine Arbeit davon berichtete, dass man möglicherweise fündig geworden sei, aber das Signal war nicht sehr stark und wurde in Zweifel gezogen [4] – wir erinnern uns an den mutmaßlichen Planeten um α Centauri B, der sich schließlich als Flop erwies 1. Was die Aussage so unwahrscheinlich machte: der Mond sollte einen Planeten von ungefähr Jupitergröße umkreisen – und etwa so groß sein wie der Gasriese Neptun!

Was dies in der Praxis bedeutet, zeigt ein Größenvergleich zwischen Jupiter, Neptun, der Erde und einem der Jupitermonde (im folgenden Bild vertreten durch den ähnlich großen Merkur und einen Mondschatten auf dem Planeten):

Größenvergleich von Jupiter (links), Neptun (Mitte) und Erde (rechts). Der kleine Punkt neben Jupiter ist Merkur im gleichen Maßstab, der etwa so groß wie Jupiters größter Mond Ganymed ist. So ungefähr wie Neptun hier sich zu Jupiter verhält, so soll sich der Mond von Kepler-1625b zu seinem Mutterplaneten verhalten - fürwahr kein gewöhnlicher Mond! Bild: Flickr, Meng Bomin, CC BY 2.0; Bearbeitung: Autor.

Größenvergleich von Jupiter (links), Neptun (Mitte) und Erde (rechts). Der kleine Punkt rechts neben Jupiter ist Merkur im gleichen Maßstab, der etwa so groß wie Jupiters größter Mond Ganymed ist (Merkur war, anders als Ganymed, mit auf dem Bild, das hier als Vorlage diente). So ungefähr wie Neptun sich hier zu Jupiter verhält, so soll sich der Mond von Kepler-1625b zu seinem Mutterplaneten verhalten – fürwahr ein Super-Mond! Bild: Flickr, Meng Bomin, CC BY 2.0; Originalaufnahmen: NASA/JPL, gemeinfrei; diese Bearbeitung: Autor.

 

Schattenspiele

Kepler entdeckt Planeten (genau wie TESS) bekanntlich aufgrund einer winzigen Verdunklung ihres Sterns, wenn sie im sogenannten Transit vor diesem vorbei ziehen. Ein Planetenmond würde sich dann verraten, wenn neben der Hauptverfinsterung durch den Planeten noch eine zweite, kleinere erfolgt, die bei wiederholten Transits zu verschiedenen Zeiten relativ zum Haupttransit, aber stets in dessen Umfeld stattfindet – der Mond umkreist den Planeten und kann mal vor ihm, mal nach ihm oder mal mit ihm zusammen vor dem Stern hindurch ziehen. Eine anderer, weniger eindeutiger Hinweis wäre eine Variation der Transitzeit (Transit Time Variation, TTV): wenn der Mond hinreichend groß ist, liegt der Schwerpunkt von Mond und Planet ein wenig gegenüber dem Planeten verschoben, und es ist dieser Schwerpunkt, der den Stern mit einer festen Periode umkreist. Je nachdem, wo der Planet sich in Bezug auf den Schwerpunkt befindet, kann der Transit dann ein wenig früher oder später stattfinden.

Konkret geht es hier um den knapp 8000 Lichtjahre entfernten Stern Kepler-1625 (KIC 4760478), der sich im Beobachtungsfeld der Kepler-Hauptmission2 im Sternbild Schwan befindet. Der sonnenähnliche Stern hat 1,04 Sonnenmassen, 1,8 Sonnenradien, ist mit 9 Milliarden Jahren jedoch deutlich älter als die Sonne und befindet sich schon auf Weg zum Riesen, was den großen Radius erklärt. Kepler beobachtete 3 Transits des Planeten Kepler-1625b, der ein Gasriese  mit Jupiters Durchmesser ist, und seinen Stern in 0,98 AE Abstand umkreist, wofür er 287 Tage braucht – deswegen gibt es nur drei von Kepler aufgezeichnete Transits. Hier die drei Lichtkurven aus der Originalarbeit [1]:

Kepler-Lichtkurve des Planeten Kepler-1625b. Die Punkte mit den Fehlerintervallen sind die eigentlichen Daten, während die roten Linien verschiedene aus den Daten abgeleitete statistische Modelle für Lichtkurven mit einem Mond sind. Die schwarze Linie stellt den besten Fit dieser Kurven zu den Daten dar. Bild: [1].

Kepler-Lichtkurvenfür drei beobachtete Transits des Planeten Kepler-1625b. Auf der x-Achse die Zeit relativ zur Mitte der Verfinsterung, auf der y-Achse die relative Helligkeitsänderung des Sterns in Promille. Die Punkte mit den Fehlerintervallen sind die eigentlichen Messdaten, während die dünnen roten Linien verschiedene aus den Daten abgeleitete statistische Modelle für Lichtkurven mit einem Mond sind. Die schwarze Linie stellt den besten Fit dieser Kurven zu den Daten dar. Der Mond verrät sich durch eine zusätzliche kleine Delle man am Anfang, mal am Ende, und mal über die gesamte Verfinsterung. Bild: [1].

Man sieht, weniger in den Rohdaten, aber stark im schwarz durchgezogenen Fit, eine zusätzliche Delle in der Lichtkurve, die mal vor dem Haupttransit beginnt, mal an dessen Ende (und darüber hinaus), und im dritten Bild vorher beginnt und später endet.

 

Der wahrhaftige “Supermond”

Neben der Mond-Hypothese erwogen die Autoren auch Pixelfehler der Kepler-Kamera, Sternflecken oder einen Planetenring. Sie untersuchten andere mit den gleichen Pixeln aufgenommene Bilder und fanden keine Auffälligkeiten oder “bad data”-Markierungen seitens Kepler. Ein Ring hätte bei allen Ereignissen eine ähnliche, symmetrische Lichtkurve ergeben müssen (bestenfalls wenn die Ringebene rasch präzedierte und sich von Transit zu Transit in verschiedenen Ansichten präsentierte, wären unterschiedliche Lichtkurven zu erklären, was jedoch recht unwahrscheinlich ist). Sternflecken können aufgrund der Form der Lichtkurve auch ausgeschlossen werden. Bleibt also ein Mond, der die Bezeichnung Kepler-1625b i erhielt. Der Mond hätte demnach etwa Neptuns Durchmesser (knapp 50.000 km oder 3,9 Erddurchmesser).

Ein so riesiger Mond kommt unerwartet. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass vor der Entdeckung der Exoplaneten auch niemand “heiße Jupiter” erwartet hatte, also Planeten, die aufgrund ihres Reichtums an flüchtigen Gasen in einer kalten Region ihres Sternsystems entstanden sein müssen, ihren Stern aber nun in der Gluthitze von wenigen Sternradien Entfernung binnen Tagen umkreisen. Und es ist logisch, dass man (wie bei den heißen Jupitern) die größten Objekte zuerst findet, denn sie sind am leichtesten zu erkennen.

Ein solcher Mond kann aber weder durch einen Planetoiden-Einschlag, wie der Erdmond, entstanden sein, noch in einer Akkretionsscheibe um den Planeten, der sich das verfügbare Gas viel schneller einverleiben würde als der kleinere Mond, für den dann nicht viel übrig bliebe. Möglich wäre hingegen ein Einfang, z.B. während der Wanderung des Planeten durch die planetare Scheibe. So hat sich bei uns der Neptun einst den Ex-Zwergplaneten Triton eingefangen, der ihn nun in der falschen Richtung, gegen den Drehsinn des Planeten um sich selbst und um die Sonne, umkreist. Allerdings halten Kritiker [4] auch einen Einfang für nicht sehr plausibel. Eine vierte Möglichkeit wäre eine Interaktion des Jupiters mit einem Planetenpaar aus dem heutigen Mond und einem ähnlich massiven Objekt, etwa einer Supererde. Auch dies ist nicht fürchterlich wahrscheinlich. Aber was wissen wir schon…

 

Zwei Teleskope sehen besser als eins…

Um restliche Zweifel zu beseitigen, sicherten sich die Autoren für den 28./29. Oktober 2017, als wieder ein Transit erwartet wurde, 40 Stunden Beobachtungszeit auf dem Hubble-Weltraumteleskop, das weitaus bessere Lichtkurven als Kepler aufzeichnen kann. Und veröffentlichten nun die Ergebnisse [2].

Trotz einiger (vorher bekannter) systematischer Fehler der Wide Field Camera 3 gelang mit geeigneten Kompensationsverfahren die Aufnahme einer Lichtkurve, die 3,8-fach feiner in der Helligkeitsabstufung aufgelöst ist, als die Kepler-Messungen. Einziger Wermutstropfen war das vorzeitige Ende der Beobachtungszeit – vom Transit des Mondes, der 3,5 Stunden nach dem Ende des 19-stündigen Planetentransits einsetzte, fehlt der Schluss, aber die Daten reichen aus, um die Existenz und Größe des Mondes zu bestätigen.

Der Transit kam 77,8 Minuten früher als erwartet, was eine Transit Time Variation aufgrund des Umlaufs des Planeten um den gemeinsamen Schwerpunkt mit dem Mond nahe legt. Oder die auch der Effekt eines noch nicht entdeckten weiteren Planeten sein könnte, der mit seiner Schwerkraft an Kepler-1625b zieht. Ein solcher ist nicht bekannt, und die mutmaßliche Verdunklung durch den Mond fand erwartungsgemäß erst nach dem Planetentransit statt – der mutmaßliche Mond befand sich also relativ zum Planeten wie erwartet auf der gegenüberliegenden Seite des gemeinsamen Schwerpunkts: Planet verfrüht, Mond hinkt hinterher.

 

Vom Hubble-Weltraumteleskop (Hubble Space Telescope, HST) aufgenommene Lichtkurve mit linearem Datenfit (grüne Kurve). +7 bedeutet, dass dies die siebte Transitperiode relativ zu den Kepler-Transits ist, die - warum auch immer - mit -2, 0 und 1 nummeriert sind. Bild: [2].

Vom Hubble-Weltraumteleskop (Hubble Space Telescope, HST) aufgenommene Lichtkurve mit linearem Datenfit (grüne Kurve). +7 bedeutet, dass dies die siebte Transitepoche relativ zum  mittleren Kepler-Transit ist, welcher die Nummer 0 erhielt (die beiden anderen Kepler-Transitswaren die -2, also 2 Umläufe davor, und die 1, derjenige danach). Die gestrichelte senkrechte Linie zeigt die Zeit des erwarteten Transit-Mittelpunkts an, die durchgezogene den tatsächlichen Zeitpunkt. Der (unvollendete) Transit des Mondes ist oben rechts am Ende der Kurve zu sehen. Bild: [2].

Die Lichtkurve war übrigens identisch für verschiedene Lichtfarben, wie man das für ein solides Objekt, das die Sicht auf einen Teil der Sternoberfläche blockiert, erwartet (aber z.B. nicht für Sternflecken, die nicht vollkommen dunkel sind, sondern nur etwas kühler und damit rötlicher als die Umgebung). Im folgenden Bild sieht man, wie man sich den Transit plausiblerweise vorstellen kann:

Modell zur Visualisierung, wie die Lichtkurve entstand. 1- Zunächst beginnt der Transit des Planeten (lila). 2 - Die Helligkeit sinkt (grüne Kurve). 3 - Der Transit des Planeten endet, die Helligkeit geht wieder auf den ursprünglichen Wert hoch. 4 - Nun findet der (kürzere) Transit des Mondes statt, es gibt eine kleinere Verdunklung. Bild: NASA/STScI, gemeinfrei [3].

Modell zur Visualisierung, wie die Lichtkurve entstand. 1- Zunächst beginnt der Transit des Planeten (lila). 2 – Die Helligkeit sinkt (grüne Kurve). 3 – Der Transit des Planeten endet, die Helligkeit steigt wieder auf den ursprünglichen Wert an. 4 – Nun findet der (hier kürzere) Transit des Mondes statt, es gibt eine kleinere Verdunklung. Bild: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI), gemeinfrei [3].

Die neuen Daten

Die Transitkurven bestätigen einen Planeten von 11,4±1,5 Erddurchmessern (Jupiter: 11,2) und einen Mond von 4 (Neptun: 3,9). Während die Durchmesser der Objekte durch die Tiefe der Verfinsterung recht zuverlässig zu bestimmen sind, ist dies bei den Massen anders, da noch keine hochauflösenden Spektren des “Wackelns” des Sterns aufgenommen wurden. Relativ einfach lässt sich aus der TTV das Massenverhältnis des Mondes zum Planeten bestimmen, das (je nach Modell für den Fit) zwischen 1,4% und 2% der Planetenmasse liegt (im Vergleich: der Erdmond hat 1,2% der Erdmasse).  Mit Hubble wurden ein paar Spektren gezogen, die allerdings mangels Auflösung nur Aussagen über die Gasdichte des Planeten machen können, aus der sehr indirekt eine grobe Masse von mindestens 0,4 Jupitermassen gefolgert werden kann. Ansonsten verwendeten die Autoren das Größenverhältnis von Planet zum Stern und vom Mond zum Planeten unter gewissen plausiblen Annahmen über den Planetenaufbau. Je nach Fit der Transitkurven ergaben sich verschieden streuende Planetenmassen zwischen 0,2 und 12,5 Jupitermassen mit einem Mittelwert, der für alle Fits bei rund 1000 Erdmassen/3 Jupitermassen konvergierte. Das ergäbe rund 14-20 Erdmassen für den Mond – sehr plausibel bei einer Neptunmasse von 17 Erdmassen und ein klarer Hinweis darauf, dass der Mond ein Gas”planet” sein muss.

Die Autoren leiten ab, dass die Mondbahn an die 45° gegen die Planetenebene gekippt sein dürfte. Ob der Umlauf prograd (im Drehsinn des Planeten um den Stern) oder retrograd (andersrum) ist, können sie nicht entscheiden. Die große Bahnneigung, die auch der von Neptun eingefangene Triton hat, könnte auch hier für ein Einfangszenario sprechen – es sei denn, die Planetenachse hätte die gleiche Neigung wie die Mondbahn, wie es bei Saturn oder Uranus und ihren Monden der Fall ist, dann spräche es für eine gemeinsame Entstehung; leider ist die Neigung der Planetenachse unbekannt. Der Bahnradius wird mit 40 Planetenradien angegeben, was dann etwa 3 Millionen km entspräche und stabil innerhalb des Hill-Radius des Planeten (200±50 Planetenradien) läge. Dies würde sogar einen Mond des Mondes, einen Exomond-Mond, erlauben, wie @BadAstronomer Phil Plait auf Twitter spekuliert. Die Gleichgewichtstemperatur der beiden Objekte läge für ihren Sternabstand und einer realistischen Albedo (Reflexionsvermögen) bei ungefähr 300K (knapp 30°C), was noch in der habitablen Zone sein könnte, wobei der Stern vorher Milliarden Jahre lang kühler war, was eine günstigere Temperatur von 250K bedeutet hätte (vergleichbar mit derjenigen der Erde, die nur aufgrund des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre wärmer ist). Wobei allerdings weder der Planet noch der Mond als Gaswelten eine bewohnbare Oberfläche hätten, aber vielleicht andere Monde oder Mond-Monde ihres Systems.

Zum Abschluss ihrer Arbeit bewerten die Autoren die Signifikanz ihrer Beobachtung und räumen ein, dass die Kepler-Daten nach einer jüngeren Überarbeitung derselben den Planetenmond eher weniger wahrscheinlich gemacht haben, die Hubble-Beobachtung jedoch stark dafür spreche. Allerdings sei die Auswertung der Daten und die Korrektur von systematischen Fehlern sehr komplex gewesen und wenn man irgendetwas übersehen habe, dann könne sich das Signal auch schnell wieder in nichts auflösen. Insofern sei es geboten, der Analyse mit einer gewissen Skepsis zu begegnen. Die endgültige Bestätigung des ersten Exomondes werde noch viele Jahre weiterer Beobachtungen, auch anderer vergleichbarer Objekte, benötigen. Ein bescheidenes, mutiges Statement.

Referenzen

[1] Alex Teachey, David M. Kipping, Allan R. Schmitt, “HEK VI: On the Dearth of Galilean Analogs in Kepler and the Exomoon Candidate Kepler-1625b I“, The Astronomical Journal, Volume 155, Number 1, 22. Dezember 2017; arXiv:1707.08563.

[2] Alex Teachey, David M. Kipping, “Evidence for a large exomoon orbiting Kepler-1625b“, ScienceAdvances, Vol. 4, No. 10, eaav1784, 03. Oktober 2018.

[3] HubbleSite, “Astronomers Find First Evidence of Possible Moon Outside Our Solar System“, Space Telescope Science Institute, 3. Oktober 2018.

[4] René Heller, “The nature of the giant exomoon candidate Kepler-1625 b-i“, Astronomy & Astrophysics, Volume 610, 26. Februar 2018; arXiv:1710.06209.

[5] Katherine Brown (Eidtor), “Astronomers Find First Evidence of Possible Moon Outside Our Solar System“, NASA Press Release 18-081, 3. Oktober 2018.

 

 

1 Vorsicht, es geht hier nicht um den unzweifelhaften Begleiter von Proxima Centauri.

2 Kepler starrte die ersten drei Jahre auf ein Feld mit rund 180.000 Sternen in der Nähe von Deneb im Schwan, um auch mehrfache Transits von Planeten, die über ein Jahr für einen Umlauf brauchen, zu beobachten; als 2 von 4 Drallrädern ausgefallen waren, deren 3 zur Lagestabilisierung in drei Achsen nötig sind, wurde die Sonde auf Sterne in der Ebene der Erdbahn ausgerichtet; der Sonnenwind wirkte dann nicht mehr so destabilisierend auf die Ausrichtung wie vorher, und man konnte mehrere Monate lang mehrere Felder in der Ekliptik beobachten. So wurden noch einmal 493 Planetenkandidaten und 325 bestätigte Planeten aufgespürt werden.

Kommentare (21)

  1. #1 tomtoo
    5. Oktober 2018

    @Alderamin
    “…Wobei allerdings weder der Planeten noch der Mond eine bewohnbare Oberfläche hätten..”

    Warum der Mond nicht?

  2. #2 tomtoo
    5. Oktober 2018

    Uhpss sry überlesen Mond..Gasplanet.

  3. #3 UMa
    5. Oktober 2018

    Das könnte jetzt wirklich der erste Mond eines Exoplaneten sein.
    Allerdings wären weitere Transitbeobachtungen sinnvoll. Wann sind die nächsten Transits?
    Oder zusätzliche Radialgeschwindigkeitsmessungen um die Masse des Planeten genauer zu bestimmen.
    Bestimmt nicht einfach bei der Entfernung, aber man muss ja keinen erdähnlichen Planeten finden.

  4. #4 Alderamin
    5. Oktober 2018

    @UMa

    Oh, habe ich ganz vergessen zu erwähnen, im Mai 2019 ist der nächste Transit und die Autoren haben die Lichtkurve dafür vorhergesagt (im supplement zur Arbeit). Wird garantiert beobachtet werden.

  5. #5 UMa
    5. Oktober 2018

    Auch eine Beobachtung vom Boden aus könnte sinnvoll sein. Man mag den Mond nicht sehen, für einen SuperJupiter sollte es aber reichen, auch wenn die lange Transitdauer und die vermutlich geringe Helligkeit des Sterns es erschwert. Dann könnte man das Timing des Planeten verbessern.
    Gab es nicht ein Transitprogramm, welches vom Boden aus das Kepler-Feld beobachtet hat?
    Vielleicht gibt es ja jetzt schon mehr Transits dieses Planeten?

  6. #6 Alderamin
    5. Oktober 2018

    @UMa

    Weiß nicht, ob es so ein Programm gibt (natürlich gibt es Nachbeobachtungen mit HARPS und ähnlichen Geräten, nach der Spektralmethode), aber Transits können sogar von Amateuren beobachtet werden, insofern sollte das vom Erdboden aus mit einem Profi-Teleskop auch kein Problem sein.

    https://abenteuer-astronomie.de/amateurastronom-entdeckt-einen-exoplaneten-mit-dem-eigenen-teleskop/

  7. #7 UMa
    5. Oktober 2018

    Ich sehe gerade im SM, dass sie als Entfernung den Kehrwert der GAIA DR2 Parallaxe verwendet haben. Das ist natürlich suboptimal, da die Parallaxe so klein ist.

  8. #8 Alderamin
    5. Oktober 2018

    Interessante Q&A-Session (war heute Live, jetzt im Archiv). 1h lang beantworten Kipping, Teachy und eine Expertin für die Entstehung von Monden die Fragen von Zuschauern, die zum Teil ziemlich gut sind. Kann ich empfehlen, trotz der Länge:

    https://www.youtube.com/watch?v=KWLHO8nTZm8&feature=youtu.be

    Fun fact: sie nannten den Mond intern “Neptmoon” und den Planeten “Supiter” 😀

  9. #9 Mars
    6. Oktober 2018

    du schaffst es doch immer wieder, schon tolle infos noch spannender zu verpacken. alle achtung

    mit dir hat sich SB einen guten ‘Astro-Alderamin’ eingefangen. klasse

  10. #10 UMa
    6. Oktober 2018

    @Alderamin: Gutes Video mit den Fragen und Antworten. Danke!

    Das jetzt Radialgeschwindigkeitsmessungen gemacht werden sollen ist gut, und sollte die Masse des Planeten bestimmen, die nur sehr ungenau (aus den TTV?) bekannt ist.

    Schade ist, das vermutlich der diesjährige Transit verpasst worden ist. Eine kontinuierliche Beobachtung vom Boden aus wäre sinnvoll, eigentlich für das ganze Kepler-Feld. Damit könnte man zwar weder den Transit des möglichen Mondes noch von erdähnlichen Planeten beobachten, aber für Jupitergroße Planeten sollte es reichen. Dann könnte man auch die Masse und Umlaufbahn des Mondes genauer bestimmen aus den TTV (Transit-Timing-Variations).

    Ist eigentlich geprüft worden, ob bei dem Stern weitere Transits durch Kepler beobachtet wurden?
    Eine alternative Hypothese zum Mond wäre immerhin dass es sich um einen zweiten Neptun ähnlichen Planeten handelt, der in Resonanz mit halber oder drittel Umlaufzeit des Jupiterähnlichen Planeten umläuft. Dann könnte man in der Keplerlichtkurve weitere Transits des Neptunähnlichen Planeten sehen.

  11. #11 Alderamin
    6. Oktober 2018

    @UMa

    (aus den TTV?)

    Nein, nur das Massenverhältnis ist aus den TTV ermittelt worden. Die Masse wurde aus den Größenverhältnissen von Stern, Planet und Mond ermittelt, sowie nach unten lmitiert durch das Spektrum.

    Ist eigentlich geprüft worden, ob bei dem Stern weitere Transits durch Kepler beobachtet wurden?

    Sicherlich hat man auch andere Planetentransits gesucht, aber nicht gefunden.

    Eine alternative Hypothese zum Mond wäre immerhin dass es sich um einen zweiten Neptun ähnlichen Planeten handelt, der in Resonanz mit halber oder drittel Umlaufzeit des Jupiterähnlichen Planeten umläuft. Dann könnte man in der Keplerlichtkurve weitere Transits des Neptunähnlichen Planeten sehen.

    Interessante Idee, aber ich denke, dann hätte man die unvermeidlichen Einzeltransits von 1625b-i bemerkt. Aber die Frage könntest Du ihm mal stellen, er hat einen Twitter-Account und gibt auch gerne Antwort.

  12. #12 UMa
    6. Oktober 2018

    Radialgeschwindigkeitsmessungen sind dringend nötig. Ich habe mir gerade nochmal die Spanne der Massen angesehen. Von 48 Erdmassen bis 12,5 Jupitermassen ist alles drin für den Planeten.

  13. #13 Till
    6. Oktober 2018

    Könnte TESS den nächsten Transit eventuell beobachten?

  14. #14 Alderamin
    6. Oktober 2018

    @Till

    Nein, dazu ist der Stern zu weit entfernt und zu lichtschwach. Außerdem wird TESS zu dieser Zeit noch mit dem Südhimmel beschäftigt sein und der betreffende Stern liegt im Schwan, der gelegentlich als „Kreuz des Nordens“ bezeichnet wird. Ich bin aber sicher, dass Hubble und evtl. irdische Teleskope den nächsten Teansit beobachten werden und wir dann im Laufe des nächsten Jahres darüber hören werden.

  15. #15 ZappSaxony
    Chemnitz
    8. Oktober 2018

    Die Definition “Mond” trifft hier wohl noch zu, weil die Massenverhältnisse so unterschiedlich (vergleichbar Erde-Mond) sind?! Irgendwie habe ich das Gefühl, das wir uns früher oder später mit weiteren Entdeckungen auch an die Bezeichnung “Doppel-Planet” gewöhnen müssen….

  16. #16 Alderamin
    8. Oktober 2018

    @ZappSaxony

    Darüber sprachen die Autoren auch in der o.g. Q&A-Session. Es wurde die Ansicht vertreten, dass der Begriff “Doppelplanet” erst zulässig sei, wenn das Baryzentrum der beiden Körper außerhalb derselben liege, was z.B. bei Pluto-Charon der Fall ist, aber bei Erde-Mond und den Kepler-1625b-Objekten nicht.

    Nach einem der Vorschläge für die Definition eines Planeten, die damals bei der IAU-Tagung in Prag besprochen wurden, wäre Charon im Falle, dass Pluto als Planet gewertet worden wäre, ebenfalls ein Planet geworden und beide wären als Doppelplanetensystem gewertet worden. Da der Vorschlag keine Mehrheit fand, gibt es keine offizielle Definition dafür, was ein Doppelplanet oder Mond genau sein soll, das darf jeder benennen, wie er oder sie mag. Ich habe auch mal gelesen, man könne Erde und Mond als Doppelplanet bezeichnen, weil die Umlaufbahn des Erdmondes überall in Richtung Sonne gekrümmt sei, er umkreise in erster Linie die Sonne.

    Eine Notwendigkeit für den Begriff “Doppelplanet” gäbe es eigentlich nur, wenn beide damit bezeichneten Objekte vergleichbar groß wären, ansonsten könnte man immer anführen, der größere sei halt der Planet und der kleinere der Mond. Bei Doppel- und Mehrfachsternen ist das anders, denn Sterne unterscheiden sich eindeutig dadurch von Planeten, dass sie selbst (wenigstens zeitweise – um Weiße Zwerge und Neutronensterne nicht außen vorzulassen) aktiv Energie durch Fusion produziert haben (auch Braune Zwerge, temporäre Deuteriumfusion), deswegen sind sie von grundsätzlich anderer Natur als Planeten und man kann einen kleineren Stern im Umlauf um einen größeren nicht als Planeten werten. Daher der notwendige Begriff “Doppelstern”.

    Die Unterscheidung zwischen (Zwerg-)Planet und Mond ist hingegen eine hierarchische, gegeben dadurch, dass Monde einen weiteren Körper umkreisen, neben ihrem Stern. Ganymed und Titan sind größer als Merkur, Kallisto ist nur unwesentlich kleiner. Diese sind nur deshalb Monde, weil sie einen Planeten umkreisen, ansonsten wären sie wenigstens Zwergplaneten, je nachdem wie dominant auf ihrer Umlaufbahn sogar Planeten.

  17. #17 Alderamin
    8. Oktober 2018

    @myself

    Ich bin aber sicher, dass Hubble und evtl. irdische Teleskope den nächsten Teansit beobachten werden

    Bezüglich Hubble bin ich nicht mehr so ganz sicher, weil wieder ein Gyro ausgefallen ist und unklar ist, ob ein angeschlagener Ersatzgyro noch auf Schwung gebracht werden kann. 🙁

    Angeblich ist auch ein Betrieb mit einem Gyro noch möglich und eventuell würde man bei zwei verbliebenen bereits auf 1-Gyro-Betrieb umschalten, um den zweiten zu schonen.

    https://www.space.com/42057-hubble-space-telescope-safe-mode-gyroscope-failure.html

    Das Teleskop verwendet die Drallräder, um sich auf seine Ziele auszurichten. Normalerweise braucht es drei Stück, eines für jede Raumrichtung. Alle 6 waren 2009 instand gesetzt worden, 3 sind ausgefallen, eines hat Probleme und ruht. Ansonsten müsste Treibstoff für die Steuerdüsen verbraucht werden.

    Vielleicht schreibe ich da mal was drüber…

  18. #18 ZappSaxony
    8. Oktober 2018

    @Alderamin

    Danke für die Antwort, genau darauf wollte ich auch hinaus. Also das bestimmt irgendwann Systeme entdeckt werden (oder es sie auch ohne Entdeckung gibt), wo das Zentrum der Drehung außerhalb des Planetenkörpers liegt. Auch die Zwergplaneten hatte ich da schon im Hinterkopf, die aber aufgrund ihrer eigenen Klasse außen vor sind.

    Für mich würde das jedenfalls die sinnvollste Unterscheidung zwischen Planet+Mond und Doppelplanetensystem bedeuten. Die Vorstellung finde ich jedenfalls spannend.

    Weiter gedacht gibt es in den Weiten des Alls sicher auch Planeten, deren Monde eigene Monde haben. Oder sogar in unserem Sonnensystem?
    Ob so ein System stabil sein kann (= wie wahrscheinlich es existiert) geht allerdings über meine laienhaften Kenntnisse hinaus.
    Wie würde man – theoretisch – den Mond eines Mondes bezeichnen?

  19. #19 Alderamin
    8. Oktober 2018

    @ZappSaxony

    Weiter gedacht gibt es in den Weiten des Alls sicher auch Planeten, deren Monde eigene Monde haben. Oder sogar in unserem Sonnensystem?

    Im Sonnensystem ist kein solcher Fall bekannt. Unser Mond wird ja gelegentlich von künstlichen Satelliten umkreist; wenn die ihn eng umrunden (was sie zu seiner Erkundung meist tun, oft nur einige 10 km über der Oberfläche, ein Hauch verglichen mit dem Monddurchmesser von 3486 km), dann sorgen die Gravitation von Sonne und Erde dafür, dass die Bahn sich ein wenig elliptisch verformt und dann taucht sie sehr leicht unter die Mondoberfläche, was zum Crash führt. Deswegen muss ihre Bahn regelmäßig korrigiert werden. Aber mit hinreichend Abstand vom Mond (und des Mondes vom Planeten) könnte es funktionieren.

    Die Chance bestünde ja, wie im Artikel gesagt, für Kepler-1625b-i einen Mond zu haben, aber der würde für sehr lange Zeit technisch nicht nachweisbar sein, weil vermutlich klein und nahe am “Neptmoon”. Über die Stabilität entscheidet der Hill-Radius, also der Bereich um das Objekt, in dem seine Schwerkraft gegenüber größeren, ferneren Objekten dominiert. Wenn der groß genug ist, dass man darin um das Objekt kreisen kann, ohne mit großem Risiko langfristig mit ihm zu kollidieren, dann wäre die Konfiguration für lange Zeit stabil.

    Wie würde man – theoretisch – den Mond eines Mondes bezeichnen?

    Ich wüsste nicht, dass es mangels Präzedenzfall dafür einen Begriff gäbe. Mond 2. Ordnung? Keine Ahnung.

  20. #20 leo
    10. Oktober 2018

    Wie würde man – theoretisch – den Mond eines Mondes bezeichnen?

    Submoon ?

  21. […] den Planeten eines anderen Sterns umkreist. Über die Geschichte dieser Entdeckung kann man sich nebenan bei Alderamin informieren; hier ist nochmal die Kurzfassung der Exomond-Suche (gefolgt von ein paar neuen […]