Zuerst war nichts. Danach jede Menge Staub. Und schließlich komische Pseudoplaneten die tote Sterne umkreisen. Aber echte Planeten, Planeten so wie die Erde, die einen ganz normalen Stern umkreisen – die hatte man noch nicht gefunden. Man war sich sicher, dass sie irgendwo da draußen sein müssen. Aber wie findet man sie? Die bisherigen Methoden hatten nicht funktioniert. Es musste etwas Neues her!
Das Neue war die sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode. Im Prinzip geht es auch hier wieder um wackelnde Sterne. Man musste die Planeten ja irgendwie indirekt finden, um sie direkt im Teleskop zu sehen, sind sie zu klein und der Stern zu hell. Aber wenn ein Stern von einem Planet umkreist wird, dann sorgt die Gravitationskraft des Planeten dafür, dass der Stern ein klein wenig hin und her wackelt. Dieses Wackeln wollte man ja schon früher direkt beobachten. Das hatte aber nicht geklappt. Nun probierte man es indirekt, und zwar mit Spektroskopie. Ein Spektrometer empfängt das Licht eines Sterns und spaltet es in seine Bestandteile auf. Man misst, wie viel rotes Licht enthalten ist, wie viel blaues Licht, wie viel grünes Licht, gelbes Licht, und so weiter. Außerdem sieht man in einem Spektrum sogenannte Spektrallinien. Die zeigen an, woraus der Stern besteht. Das Licht des Sterns trifft auf die Atome des Gases, aus dem er besteht. Jedes Atom hat eine Hülle aus Elektronen und wenn ein Lichtteilchen mit genau der richtigen Energie auf das passende Elektron trifft, kann es absorbiert werden. Licht mit genau dieser Energie fehlt dann später im Spektrum und dort erscheint eine dunkle Linie. Und da unterschiedliche chemische Elemente unterschiedliche Elektronenhüllen haben, erzeugen sie auch unterschiedliche Spektrallinien.
Aber noch wichtiger ist: Die Position der Spektrallinien verschiebt sich, wenn sich der Stern bewegt. Das ist der gleiche Effekt, der auch die Tonhöhe der Sirene eines Polizeiautos verschiebt, das an uns vorbei fährt. Kommt es auf uns zu, werden die Schallwellen zusammengedrängt und der Ton wird höher; entfernt es sich, werden die Wellen gedehnt und der Ton tiefer. Genauso ändert sich die Frequenz des Lichts, wenn sich der Stern auf uns zu bewegt oder von uns weg. Kommt er auf uns zu, werden die Spektrallinien zum blauen, also kurzwelligen Ende des Spektrums verschoben. Entfernt er sich, dann verschiebt sich alles Richtung rot. Ein Stern der wackelt, kommt mal auf uns zu und mal entfernt er sich wieder (wenn wir nicht gerade das Pech haben, genau von “oben” oder “unten” auf ihn zu blicken; also senkrecht zur Ebene, in der er hin und her wackelt). Das macht er in periodischen Abständen und die Periode entspricht genau der Umlaufzeit des Planeten, der das Wackeln verursacht. Würde die Sonne nur von der Erde umkreist werden, dann würde die Sonne im Laufe eines Jahres genau einmal hin und her wackeln.
Astronomen haben sich also Ende der 1980er Jahre auf die Suche nach diesem Wackeln gemacht. Sie haben Spektren von Sternen aufgenommen und nachgesehen, ob die Spektrallinien dort hin und her wackeln und sich von blau nach rot und wieder zurück verschieben. Sie rechnete nicht sofort mit Erfolg. Ganz im Gegenteil. Da die Periode des Wackelns der Umlaufzeit der potentiellen Planeten entspricht und man mit der damaligen Technik nur sehr große Planeten finden konnte, die ein starkes Wackeln verursachen, stellte man sich auf eine lange Suche an. Denn große Planeten vermutete man auch in großer Entfernung vom Stern, wo sie auch länger für einen Umlauf brauchen. So war es ja auch bei uns im Sonnensystem und so sagte es die Theorie der Planetenentstehung vorher.
Am Anfang entstehen noch alle Planeten gleich. Aus dem Staub der Staubscheiben (die kannte man ja schon) entstanden zuerst Asteroiden und dann Planeten. Wie es dann weitergeht, hängt davon ab, wo man sich befindet. Nah am Stern ist es warm und leicht flüchtige Elemente wie Helium, Wasserstoff oder Eis konnte nicht lange überleben. Entweder verdampfte das Zeug oder es bewegte sich dank der hohen Temperaturen zu schnell, um an einen der jungen Planeten gebunden zu werden. Aber weiter draußen war es kühl! Hier war das Wasser gefroren und konnte so wie die Felsbrocken zum Bau von Planeten verwendet werden. Die Planetenkerne wuchsen schneller und wurden größer, so groß, dass sie schließlich auch Gase wie Helium und Wasserstoff an sich binden konnte. So entstanden die großen Gasriesen wie Jupiter und Saturn.
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