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Ein Tag auf einem extrasolaren Planeten

Von / 14. Mai 2014 / 7 Kommentare / Seite 2 von 2 / Auf einer Seite lesen
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Und genau diese Beobachtung haben Wissenschaftler aus den Niederlanden nun mit den Teleskopen der Europäischen Südsternwarte durchgeführt. Sie haben heraus gefunden, dass der Planet am Äquator mit einer Geschwindigkeit von fast 100.000 Kilometer pro Stunde rotiert. Das ist verdammt schnell; die Erde zum Beispiel dreht sich nur mit einer Geschwindigkeit von 1700 km/h (am Äquator). Warum der Planet so schnell ist, ist unklar. Man weiß zwar, dass ein Zusammenhang zwischen der Masse eines Planeten und seiner Rotationsgeschwindigkeit besteht. In unserem Sonnensystem ist der deutlich zu sehen und auch Beta Pictoris b passt sich gut in dieses Bild ein. Aber wieso dieser Zusammenhang so ist, wie er ist, weiß man noch nicht.

Bild: ESO/I. Snellen (Leiden University)

Zusammenhang zwischen Masse und Rotationsgeschwindigkeit bei Planeten Bild: ESO/I. Snellen (Leiden University)

Es muss etwas mit der Entstehung der Planeten zu tun haben und damit, wie sie während dieser Entstehung langsam (oder schnell) an Masse zulegen und wachsen. Aber den genauen Mechanismus der dieser Beziehung zugrunde liegt, kennt man nicht. Aber genau darum macht man ja solche Beobachtungen: Weil man etwas neues lernen will! Der Planet von Beta Pictoris ist auch noch recht jung und so wie sein Stern erst 20 Millionen Jahren alt (verglichen mit den 4,5 Milliarden Jahre der Erde). Im Laufe der Zeit wird der große Gasriese noch unter seinem eigenen Gewicht ein wenig weiter zusammenfallen, kompakter werden und dann – so wie ein Eiskunstläufer der die Arme zu einer Pirouette anlegt – noch schneller werden. Andererseits könnte er auch Monde haben die – so wie es der Mond der Erde bei uns tut – die Rotation im Laufe der Zeit ein wenig bremst.

Ich bin auf jeden Fall gespannt, was man in den nächsten Jahren und Jahrzehnten noch herausfinden wird. Je besser unsere Technik wird, desto mehr Planeten können wir auch direkt sehen. Und desto mehr erfahren wir über das, was wirklich dort passiert. Bis jetzt sind die Exoplaneten nur Auffälligkeiten in diversen Datensätzen. Bald werden sie echte fremde Welten sein!

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Kommentare (7)

  1. #1 Bullet
    14. Mai 2014

    sondern um einen gewaltigen Gasplaneten mit der siebenfache des Jupiters!

    Ups. Da fehlt was. 🙂
    Aber nebenbei: war das korrekt, daß der Einfall von Material auf den Planeten seine Rotationsgeschwindigkeit ebenfalls erhöht?

  2. #2 Alderamin
    14. Mai 2014

    @Florian

    Aber wenigstens wissen wir nun wie lange so ein Tag dauert, zumindest auf dem Planeten Beta Pictoris b. Nur 8 Stunden!

    Wissen geht ein klein wenig zu weit. Soviel ich gelesen habe, ist die Größe des Planeten nicht gemessen worden, da er nicht im Transit vor seinem Stern durchgeht, man kennt nur die Masse und eben die Rotationsgeschwindigkeit. Bei der angenommenen Größe ergäben sich dann 8h.

    @Bullet

    Bei einer Akkretion auf jeden Fall, die erfolgt ja üblicherweise im gleichen Drehsinn wie die Rotation des Objekts (z.B. Hochspinnen von Millisekundenpulsaren durch einen Begleitstern).

    Bei zufälligen Kollisionen bin ich nicht sicher; könnte mir vorstellen, dass Objekte, die z.B. die Erde auf der Tagseite treffen, ein wenig mehr Impuls übertragen als solche, die das auf der Nachtseite tun, denn eine sonnennähere Umlaufbahn hat mehr Energie. Das würde die Erde bei Einschlägen vorwiegend in Umlaufrichtung ein wenig in der Rotation verzögern. Ist bei uns ein Dreckeffekt, aber in der Entstehungsphase eines Planetensystems vielleicht relevant. Ich spekuliere hier aber nur rum…

  3. #3 Hägar
    14. Mai 2014

    @ Alderamin
    “Wissen geht ein klein wenig zu weit.”
    Du bist ein echter Knaller – ich liebe deine profunden Kommentare. Konkreten Respekt, Mann:)

    Wann kriegen wir denn mal ein Buch von dir zu lesen?!

    …und an Florian natürlich auch vielen Dank für die vielen gut aufbereiteten Artikel… man gewöhnt sich da sehr schnell dran!

  4. #4 Till
    14. Mai 2014

    @Alderamin: Wissen geht ein klein wenig zu weit.

    Soweit ich weiss, ist der Radius von schweren Gasplaneten immer ähnlich des Jupiterradius (sogar bei braunen Zwergen), da bei größeren Massen gleichzeitig auch die Dichte entsprechend zunimmt. Insofern wissen wir den Radius bzw. die länge des Tages nicht genau, aber wir können beides ziemlich genau abschätzen.

    Ich habe mal eine Frage zur Rotationsgeschwindigkeit/Zeit: Die 8h stimmen ja ziemlich genau mit dem überein was ich irgendwo auch für die junge Erde gelesen habe (bevor die Gezeitenkräfte die Rotation gebremst haben). Insofern erscheint mir diese Geschwindigkeit (vorausgesetzt der geschätzte Radius stimmt) gar nicht so überraschend. Oder übersehe ich da etwas?

  5. #5 Jens Frank
    14. Mai 2014

    Wieso ist die Staubwolke nicht auch in der Mitte, also vor dem Stern zu sehen?

  6. #6 Florian Freistetter
    14. Mai 2014

    @Jens Frank: Der zentrale Bereich wurde ausgeblendet, um den Planeten besser sichtbar zu machen.

  7. #7 Alderamin
    14. Mai 2014

    @Till

    Oder übersehe ich da etwas?

    Ja, Theia. Ich habe gefunden, dass die Rotation nach dem Einschlag von Theia rund 5 h gedauert haben soll, davor 2-3 h, aber dieser letzte Wert dürfte ziemlich spekulativ sein.

    Jedenfalls keine 8 h. Die obige Beziehung im Bild setzt auch nur die Rotationsgeschwindigkeit an der Oberfläche in km/s in Beziehung zur Planetenmasse, nicht die Winkelgeschwindigkeit. Die Erde würde ohne Theia mit den angenommenen 3 h Rotationsdauer etwa bei 3,5 km/s landen (6000 km Radius; den Wert bekomme ich, wenn ich vom heutigen Erdvolumen 13% abziehe, was in etwa Theias Volumen entsprechen sollte), was besser auf die Exponentialkurve passte als die derzeitige Position oben im Bild. Merkur rotiert mittlerweile gebunden in einer 2:3-Resonanz und die Venus rotiert sogar retrograd (sie wurde vermutlich ebenfalls von irgendeinem größeren Objekt getroffen), deswegen taugen die beiden nicht wirklich als Datenpunkte.