Bei der Erforschung der Planeten außerhalb unseres Sonnensystems haben wir in den letzten Jahren ganz schön was geschafft. Erst 1995 hat man den ersten dieser Exoplaneten zweifelsfrei nachweisen können – und heute haben wir schon fast 500 von ihnen entdeckt. Mit dazu gehört HD 209458b. Hinter diesem eher langweiligen Namen steckt aber kein x-beliebiger Planet. HD 209458b ist quasi ein Prominenter unter den Himmelskörpern. 365 wissenschaftliche Publikationen gibt es schon über ihn – er gehört sogar zu den wenigen, die einen eigenen “Spitznamen” haben: HD 209458 b ist auch unter “Osiris” bekannt (Trotzdem werden die Wissenschaftler wohl weiter daran festhalten, Exoplaneten keine “echten” Namen zu geben). Und seit kurzem wissen wir sogar, wie das Wetter auf Osiris ist: windig!
Ein Planet mit Potential
Osiris ist wirklich ein interessanter Bursche. 1999 wurde er entdeckt und kurz danach konnte man bei ihm erstmals den Transit eines Exoplaneten nachweisen. Bei der Suche nach extrasolaren Planete ist ja vor allem deren Größe in Verbindung mit ihrer Entfernung ein Problem: sie sind; verglichen mit einem Stern, ziemlich klein und verdammt weit weg. Außerdem strahlen sie selbst kein Licht ab sondern reflektieren nur das Licht des Sterns den sie umkreisen. Direkt kann man sie nur äußerst selten beobachten. Man ist daher auf indirekte Methoden angewiesen.
HD 209458 b wurde mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode. Dazu macht man erstmal ein Spektrum des Sterns. Das bedeutet, dass man das Licht des Sterns in seine Bestandteile aufspaltet und nachsieht, wieviel Licht von einer bestimmten Wellenlänge uns erreicht. Daraus kann man erkennen, woraus ein Stern besteht, denn – simpel gesagt – jedes Element im Stern (Wasserstoff, Helium, Lithium, usw) blockiert einen ganz bestimmten Teil des Lichts und erzeugt so dunkle Linien im Spektrum. Dann macht man sich noch den Dopplereffekt zu Nutze: bewegte Lichtquellen verändern ihre Frequenz. Bei einem Stern bedeutet das, dass sich die Linien im Spektrum zu höheren Wellenlängen hin verschieben, wenn sich der Stern auf uns zu bewegt und zu niedrigeren Wellenlängen, wenn er sich von uns entfernt. Wird nun ein Stern von einem Planeten umkreist, dann macht er beides. Denn dann umkreist genaugenommen nicht der Planet den Stern sondern beide umkreisen ihren Massenschwerpunkt. Für den Stern bedeutet dass, dass er quasi ein wenig hin und her “wackelt”. Genau dieses Wackeln sieht man auch in den Spektrallinien, die sich ebenso hin und her bewegen weil der Stern bei seiner Wackelei sich mal auf uns zu und dann wieder von uns weg bewegt. Dieses Verschiebung der Spektrallinien misst man dann und mit viel Rechnerei und Computereinsatz kann man daraus Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Planeten ziehen. Bei Osiris hat das wunderbar geklappt – aber bei ihm war man auch mit einer zweiten Methode erfolgreich.
Haben wir nämlich das Glück, das von der Erde aus gesehen der Planet bei seinem Umlauf genau vor dem Stern vorüberzieht, dann blockt er dabei für einen kurzen Zeitraum ein klein wenig Licht ab. Wenn wir also die Helligkeit eines solchen Sterns messen, dann wird der in regelmäßigen Abständen eine Winzigkeit dunkler. Mit den richtigen Methoden, guten Teleskopen und wieder viel Rechnerei kann man auch so Planeten entdecken (so wie es das Weltraumteleskop CoRoT kürzlich wieder eindrucksvoll gezeigt hat). Vor 1999 ist das allerdings nie gelangen: HD 209458b war der erste Exoplanet, bei dem so ein Transit nachgewiesen werden konnte! Die Messung zeigt schön, wie der Stern für kurze Zeit dunkler wird:
Aber das war noch lange nicht alles! Osiris ist seinem Stern extrem nahe. Er befindet sich zehnmal näher an seinem Stern als Merkur, der sonnennächste Planet in unserem Sonnensystem, unserer Sonne. Dadurch wird er natürlich enorm stark aufgeheizt – dort hat es knapp 1000 Grad. 2003 konnte man durch Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop nachweisen, dass diese Hitze dem Planete nicht wirklich gut tut. Seine Atmosphäre verdampft quasi stückchenweise und Osiris zieht so wie ein Komet einen “Schweif” hinter sich her. Hubble konnte außerdem ein Spektrum der Planetenatmosphäre aufnehmen! Denn auch wenn der Planet selbst kein Licht aussendet, so scheint doch – kurz vor und kurz nach einem Transit – ein bisschen Sternenlicht durch die Atmosphäre des Planeten und wir können so messen, welche Elemente sich darin befinden. Bei Osiris hat man so z.B. Sauerstoff und Kohlenstoff nachgewiesen.
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