Macht man diese Art der Analyse, und hat man genügend gute Daten, dann kann man die Periode des Planeten und den Transitzeitpunkt oft mit einer Genauigkeit von Minuten oder Sekunden bestimmen! Und wenn man sehr großes Glück hat, macht man vielleicht noch eine zweite Entdeckung: der Planet ist unpünktlich!

Warum Planeten zu spät kommen…

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Der Planet findet sich nicht nach der berechneten Zeit wieder exakt am Ausgangspunkt ein, sondern ein bisschen früher oder später. Was hat das zu bedeuten? Wahrscheinlich, dass der Planet nicht alleine ist. Um diesen Stern kreist noch mindestens ein zweiter Planet und dessen gravitative Störungen verändern die Bahn des beobachteten Planeten ein wenig.

Durch sorgfältige Analysen dieser Variationen der Transitzeit (Transit Time Variations – TTV), kann man nun auch auf die Eigenschaften des zweiten Planeten schließen. Das funktioniert auch, wenn der zweite Planet nicht vor dem Stern vorbeizieht – z.B. weil seine Bahn ein wenig gegenüber der des ersten Planeten geneigt ist. Obwohl wir ihn also rein aus den Helligkeitsschwankungen nicht identifizieren könnten, verraten ihn die Störungen, die er auf den ersten Planeten ausübt, schlußendlich doch (auf ähnliche Art und Weise wurde ja auch der Planet Neptun in unserem Sonnensystem entdeckt).

Unter Umständen lassen sich auf diese Art und Weise sogar Trojanerplaneten entdecken! Es wäre sogar möglich, durch die TTVs herauszufinden, ob ein Exoplanet einen Mond hat!

Bis jetzt wurde noch kein neuer Planet über TTVs eines Transitplaneten entdeckt (ich hoffe, ich täusche mich hier nicht; die Situation bei den Exoplaneten ändert sich ja fast täglich). Aber Beobachter überall auf der Welt sind dabei, diese Methode zu testen und zu nutzen. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis der erste Planet auf diese Weise gefunden wird!

Auch ich beteilige mich ein bisschen daran. Ich bin zwar kein Beobachter – aber man kann ja auch theoretisch berechnen, wo sich in den Exoplanetensystemen überhaupt zusätzliche Planeten aufhalten könnten und wie dann ihre Auswirkungen auf die Transitzeit eines bekannten Planeten wären. Solche Informationen erleichtern den Beobachtern die Arbeit und ersparen Beobachtungen, die sowieso kein Ergebnis liefern hätten können. Im Moment bin ich gerade dabei, solche Berechnungen durchzuführen – und gespannt, was sich daraus später mal für konkrete Ergebnisse ergeben.

Ich finde es jedenfalls wieder mal faszinierend, was man für vielfältige Informationen aus ein klein wenig Licht extrahieren kann. Wir können die Sterne nicht untersuchen, wie es z.B. Physiker und Biologen bei ihren Forschungen machen können. Wir dürfen die Sterne nur ansehen, “anfassen” ist verboten. Die große Entfernung zu ihren Forschungsobjekten hat die Astronomen in dieser Hinsicht besonders kreativ gemacht. Auch wenn uns von den Himmelskörpern nur ein paar Photonen erreichen, haben wir dennoch ein enorm detailliertes Wissen über sie! 

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Kommentare (16)

  1. #1 GeMa
    15. Januar 2009

    Super erklärt, Danke!

  2. #2 isnochys
    15. Januar 2009

    Und wiedermal danke für die Erklärung!
    🙂

  3. #3 AlteWeser
    15. Januar 2009

    Klasse, es macht einfach Spaß, Deine Erklärungen zu lesen. Danke.

  4. #4 Fischer
    15. Januar 2009

    Unpünktliche Planeten? Das ist doch bestimmt wieder so eine unterschwellige Stichelei gegen Astrologen… 😉

    Sehr schöner Artikel. Kommt gleich mal in die Vorauswahl für die Auslese 2009.

  5. #5 Ludmila
    15. Januar 2009

    @Florian: Hast Du ein paar Berechnungen für die CoRoT-Planeten gemacht? Auf was für Werte kommst Du da? Schick mir mal was rüber und ich kann Dir vielleicht sagen, ob und wann wir das was sehen.

  6. #6 Hans
    15. Januar 2009

    Wirklich sehr interessant, prima Artikel! Ganz herzlichen Dank & weiter so!

  7. #7 Florian Freistetter
    15. Januar 2009

    @Ludmila: Ne, CoRoT ist nix dabei, bis jetzt. Bin auch gerade erst am Anfang, noch in der Testphase (Hab dafür einen der TrES-Planeten genommen, glaub ich). Aber wenn es dann darum geht, konkrete Targets auszuwählen, hatte ich eh vor, bei den Beobachtern nachzufragen, ob sie konkrete Wünsche haben 😉

  8. #8 Ludmila
    15. Januar 2009

    @Florian: Ich kann Dir genau sagen, welche Wünsche wir von der CoRoT-Seite hätten. Denn an dem Transit-Timing für CoRoT arbeite ich gerade und wenn Du da was Schönes hast, dann könnten wir das in eines unserer Paper aufnehmen. Oder ein neues basteln?

  9. #9 androcles
    16. Januar 2009

    Viel Spaß mit dem auf dieser Seite ganz unten angegebenen frei verfügbaren Programm COPERNIKUS.
    Es wird sicherlich Licht in so manch sehr trübes Gehirn bringen 🙂
    https://www.androcles01.pwp.blueyonder.co.uk/Copernicus/LCV.htm

  10. #10 Peter Piper
    16. Januar 2009

    Hallo Florian,

    darf man den mal nachfragen, welche physikalischen Modelle du bei deinen Berechnungen zu grunde legst?

    Peter Piper (übrigens ein englischer Name!)

  11. #11 Florian Freistetter
    16. Januar 2009

    Das hängt von der jeweiligen Situation ab. Im Allgemeinen ist es aber das eingeschränkte N-Körper-Problem; wenn mich die Masse des möglichen zusätzlichen Planeten interessiert, dann ist es das volle N-Körper-Problem.

  12. #12 Florian Freistetter
    16. Januar 2009

    bzw. falls du das gemeint hast: Ich verwenden die Newtonsche Gravitationsgleichung, die dann numerisch gelöst wird.

  13. #13 Peter Piper
    16. Januar 2009

    Hallo nochmal,

    Und wie sieht es mit der ART aus? Hast du mal versucht, die probleme auf die weise zu “lösen”? Kann man das Aussagen machen, ob Newton oder Einstein “besser” ist?

    Peter Piper

  14. #14 Florian Freistetter
    16. Januar 2009

    Klar haben die Himmelsmechaniker geprüft, bei welchen Problemen man relativistich rechnen muss und bei welchen Newton genauso gut funktioniert. Für die meisten Anwendungen reicht Newton völlig (auch für die hier beschriebene); eventuell macht man dann nachher noch eine relativistische Korrektur. Relativistisch muss man in der planetaren Dynamik nur in einigen speziellen Fällen rechnen.

  15. #15 R. Schadt
    28. Januar 2009

    Schon wieder ein Link auf ihre Seite Herr Florian Freistetter. Untätigkeit kann man ihnen nicht vorwerfen. Weitehin gute Geschäfte, Herr Florian Freistetter

  16. #16 florian
    28. Januar 2009

    @R. Schadt: “Schon wieder ein Link auf ihre Seite Herr Florian Freistetter. Untätigkeit kann man ihnen nicht vorwerfen. Weitehin gute Geschäfte, Herr Florian Freistetter”

    Wie darf ich das verstehen? Klar, Links zu meinen Seiten gibts jede Menge 😉 Aber die setzen andere, nicht ich. Und diesen Beitrag habe ich am 15. Januar geschrieben; vor bald 2 Wochen. Ich hab hier noch mehr Artikel verfasst, als diesen und den über den Maya-Kalender. Etwa 250, wenn ich mich recht erinnere.
    Aber auf was wollen sie eigentlich hinaus??

    Übrigens “Geschäfte” mache ich mit dieser Seite keine… Das ist mehr ein Hobby. Aber vom Bloggen (sie sind hier in einem Blog, falls sie das noch nicht wussten) kann so gut wie niemand leben. Ich jedenfalls nicht…
    Ach ja – sie dürfen mich auch einfach “Florian” oder meinetwegen “Herr Freistetter” nennen. “Herr Florian Freistetter” muss nicht sein – oder wenn, schon, dann aber auch “Herr Dr. Florian Freistetter” 😉