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Spitzer “sieht” extrasolare Planeten
23. März 2005. Das Weltraumteleskop Spitzer hat erstmalig Licht von zwei Planeten eingefangen, die sich nicht um unsere Sonne bewegen. In den Augen der Wissenschaftler läutet dieser Fortschritt eine neue Ära der Planetenwissenschaft ein, in der extrasolare Planeten direkt gemessen und verglichen werden können.


Diese künstlerische Darstellung verdeutlicht die Tatsache, dass im sichtbaren Licht ein Planet von seinem Stern fast verdeckt wird, während der Planet im Infrarotbereicht im Verhältnis zum Stern deutlicher zu sehen ist. (Quelle: NASA)

Spitzer ist für uns ein mächtiges neues Werkzeug, mit dem wir mehr über die Temperaturen, Atmosphären und Umlaufbahnen von Planeten in hunderten von Lichtjahren Entfernung erfahren können,“ sagte Dr. Drake Deming vom Goddard Space Flight Center und einer der Autoren der Studie.

„Es ist fantastisch,“ fügte Dr. David Charbonneau vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hinzu, der in einer separaten Studie einen zweiten Planetenfund beschreibt. „Wir sind seit zehn Jahren auf der Jagd nach diesem Licht, seit der ersten Entdeckung eines extrasolaren Planeten.“

Bis heute wurde alle bestätigten extrasolaren Planeten, auch die beiden von Spitzer beobachteten, durch indirekte Methoden entdeckt. Die meisten Planeten wurden durch die „Wobble“-Technik entdeckt, in letzter Zeit ist noch die Transitmethode hinzugekommen. Bei der ersten Technik wird der Planet durch die Gravitationswirkung, die den Stern zum taumeln (“wobble“) bringt, entdeckt. Bei der Transitmethode wird die Existenz eines Planeten abgeleitet, wenn er vor einem Stern vorbeizieht und ihn etwas verdunkelt. Beide Strategien verwenden bei der Suche sichtbares Licht und lassen indirekt auf die Masse und Größe der Planeten schließen.

In den beiden aktuellen Studien hat Spitzer das Infrarotglühen von zwei bereits bekannten „heißen Jupiter“-Planeten (HD 209458b und TrES-1) beobachtet. Heiße Jupiter-Planeten sind extrasolare Gasgiganten mit Umlaufbahnen die sehr nah am Stern verlaufen. In ihren heißen Umlaufbahnen absorbieren sie reichlich Sternenlicht und scheinen relativ hell in den Infrarotbereichen.

Um das Glühen der Planeten von den feurigheißen Sternen zu unterscheiden benutzen die Astronomen einen einfachen Trick. Zuerst benutzten die Forscher das Weltraumteleskop, um das gesamte von Stern und Planet ausgestrahlte Infrarotlicht zu messen. Wenn dann der Planet während seiner Reise um den Stern hinter diesem verschwindet, messen die Astronomen nur das Infrarotlicht des Sterns. Damit kann errechnet werden, welchen Anteil das Infrarotlicht des Planeten ausmacht. „Im sichtbaren Licht überstrahlt der Stern das wenige reflektierte Licht des Planeten,“ sagte Charbonneau. „Im Infrarotbereich ist der Kontrast wesentlich vorteilhafter, da der Planet sein eigenes Infrarotlicht ausstrahlt.“

Die gesammelten Daten zeigen, dass beide Planeten mindestens 1000 Kelvin (727 Grad Celsius) heiß sind. Die Messungen bestätigen also, dass die „heißen Jupiter“ in der Tat heiß sind. Zukünftige Spitzer-Beobachtungen sollten weitere Informationen über Winde auf dem Planeten und die atmosphärische Zusammensetzung liefern.

Die Entdeckungen beleben außerdem ein Rätsel, dass die Astronomen für gelöst hielten. Der Planet DH 209458b ist für seine Masse ungewöhnlich groß. Einige Astronomen sahen die Ursache in der Gravitationswirkung eines weiteren bisher unentdeckten Planeten. Damit diese Theorie stimmt, müsste HD 209458b sich allerdings in einer nicht-zirkularen Umlaufbahn um den Stern bewegen. Spitzer bestätigte aber die zirkulare Umlaufbahn. „Damit sind wir wieder am Anfang,“ sagte Dr. Sara Seager vom Carnegie Institute. „Für uns Theoretiker wird das ein Spaß!“

Spitzer ist bestens geeignet für die Untersuchung von extrasolaren Planetentransits bis zu einer Entfernung 500 Lichtjahren. Nur zwei der sieben bekannten Transitplaneten liegen innerhalb dieser Entfernung. Mit der Entdeckung weiterer Planeten kann Spitzer diese dann beobachten. Spitzer wurde ursprünglich nicht für die Beobachtung von extrasolaren Planeten gebaut, deren Beobachtung stellt also einen zusätzlichen Nutzen des Teleskops dar.  

Quelle: NASA zur Startseite...
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