Gestern abend wurde die Entdeckung von drei neuen extrasolaren Planeten verkündet. Alle bewegen sich um den selben Stern und alle sind vermutlich sehr klein – nur ein bisschen größer als unsere Erde. Diese Entdeckung ist nicht nur für sich alleine gesehen sehr interessant. Auch die restlichen (vorläufigen) Ergebnisse der zugrundeliegenden Beobachtungskampagne sind sehr aufschlußreich: fast jeder dritte Stern könnte Planeten haben!
Drei neue Super-Erden
In Nantes in Frankreich findet zur Zeit eine Konferenz zum Thema “Extra Solar Super-Earths” statt. Und dort wurde gestern die Entdeckung von drei Planeten um den Stern HD 40307 statt. Das besondere an dieser Entdeckung ist nicht die Tatsache, dass man gleich mehrere Planeten gefunden hat (Sterne mit drei und mehr Planeten sind schon einige bekannt) sondern die geringe Masse der drei Planeten. Der kleinste dieser drei Planeten – HD 40307b mit etwa der vierfachen Masse der Erde- ist nur wenig schwerer als der bisher kleinste bekannte Exoplanet. Die anderen beiden Planeten (mit etwa der sieben- und zehnfachen Masse der Erde) belegen Platz 6 und 9 in der “Rangliste” der kleinsten Planeten (hier sind die Pulsarplaneten ausgenommen, die sich allerdings auch nicht um einen “normalen” Stern bewegen sondern um einen Neutronenstern).
Gleich drei Planeten mit so geringer Masse in einem System zu entdecken ist außergewöhnlich. Die bisher entdeckten extrasolaren Planetensysteme sind ja meistens unserem eigenen Sonnensystem sehr unähnlich. Die meisten der bekannten Exoplaneten sind sehr groß (größer als Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem) und befinden sich sehr nahe an ihrem Stern (näher als Merkur, der sonnennächste Stern in unserem Sonnensystem). Wissenschaftler sind schon lange auf der Suche nach Planeten und Systemen die unserem Planetensystem ähnlicher sind. Die Entdeckung der Planeten um HD 40307 stellt hier einen wichtigen Schritt dar: nun hat man erstmals ein System entdeckt, in dem sich viele kleine Planeten befinden: so wie in unserem Sonnensystem!
Kleine Planeten sind schwer zu finden
Warum haben wir bis jetzt hauptsächlich große Planeten entdeckt? Das liegt erstmal an den verwendeten Methoden. Die meisten Exoplaneten wurden mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt. Das funktioniert folgendermassen: nicht nur der Planet wird gravitativ vom Stern beeinflusst sondern auch ein klein wenig der Stern vom
Planet. Der Planet bewegt sich also um den seinen Stern – und der “wackelt” gleichzeitig ein kleines bisschen hin und her (siehe Bild rechts). Von der Erde aus gesehen bewegt sich der Stern also mal ein wenig auf uns zu, dann wieder von uns weg. Das führt dazu, dass sich auch die Frequenz des vom Stern ausgesandten Lichts in periodischen Abständen größer bzw. kleiner wird. Und das kann man messen! Und mit viel Rechnerei lässt sich aus dieser periodischen Frequenzverschiebung dann ableiten, ob und welche Planeten dort existieren. Natürlich ist das “Wackeln” umso größer, je schwerer der Planet ist und je näher er sich beim Stern befindet. Diese Planeten sind also viel leichter zu entdecken – es ist also nicht verwunderlich, wenn wir vorerst hauptsächlich solche Planeten entdecken.
Auch die zweite wichtige Methode zur Planetenentdeckung bevorzugt große Planeten. Bei der Transitmethode beobachtet man das Licht, das ein Stern ausstrahlt. Wenn von der Erde aus gesehen nun zufällig gerade ein Planet vor dem Stern vorüberzieht, dann erreicht uns kurzfristig ein klein wenig Licht als vorher – in etwa so wie bei einer Sonnenfinsternis auf der Erde: hier bedeckt der Mond unsere Sonne und wir sehen weniger Licht. Auch bei dieser Methode lassen sich größere Planeten leichter entdecken als kleinere.
Natürlich arbeiten die Astronomen ständig daran, ihre Instrumente und Methoden zu verbessern. Deswegen werden in letzter Zeit auch immer kleinere Planeten entdeckt. Eines dieser hochgenauen Instrumente ist der High Accuracy Radial velocity
Planet Searcher (HARPS). Mit diesem von der ESO (Europäische Südsternwarte) Instrument des Genfer Observatoriums das bei der ESO in Chile betriebenen wird konnten auch die Planeten um HD 40307 entdeckt werden.
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