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Polarisiertes Licht könnte Planeten verraten
16. November 2005. Gestreutes Sternenlicht könnte in naher Zukunft die Gegenwart von Planeten anzeigen, die durch keine andere Methode entdeckt werden können, glauben zwei indische Wissenschaftler. Andere Experten halten die Methode nur für geeignet, um die Eigenschaften bekannter Exoplaneten zu erforschen.


Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten (Quelle: NASA).

Astronomen haben bis heute etwa 155 extrasolare Planeten entdeckt, indem sie beobachteten, wie ihre Sterne wackeln in der Helligkeit schwanken, wenn sie von ihren Planeten umkreist werden. Diese Methoden eignen sich um so genannte „heiße Jupiters“ zu entdecken, also Riesenplaneten  die sich nah an ihrem Zentralstern befinden. Kleinere und weiter entfernte Planeten bleiben unentdeckt.

Nun sagen Sujan Sengupta und Malay Maiti vom indischen Institute of Astrophysics in Bangalore, dass Astronomen bald in der Lage sein werden, auch diese entfernten Welten zu entdecken – vorausgesetzt, sie besitzen Atmosphären. Licht, dass von Teilchen der Atmosphäre abgelenkt wird, sollte linear polarisiert werden, sein elektrisches Feld wäre also in derselben Ebene.

Andere Forscher hatten das Polarisationssignal von heißen Jupiterplaneten modelliert, die noch dazu nahezu kugelförmig sein mussten. Sengupta und Maiti haben diese Berechnungen nun auf Planeten, die an den Polen abgeflacht sind, erweitert (wie Jupiter auch). Auch Planeten auf elliptischen Umlaufbahnen, die ihren Zentralstern weniger wackeln lassen oder verdecken, sind nun in das Modell eingeflossen.


Größe ist nicht wichtig
Die Forscher fanden heraus, dass nicht kugelförmige Planeten sogar ein stärkeres Polarisationssignal liefern sollten, da die Polarisierung sich bei perfekten Kugeln eher neutralisiert.

Da das Polarisationssignal stark vom Winkel zwischen Stern und Planet abhängt, behaupten die Forscher, dass jeder periodische Wandel der Polarisation ein Hinweis auf einen Planeten sein könnte.

„Es ist nicht die Stärke der Polarisation sondern die regelmäßige zeitliche Veränderung die für die Entdeckung von Exoplaneten wichtig ist,“ sagte Sengupta. Er hält es für möglich, dass seine Methode unabhängig von der Masse oder Entfernung des Planeten vom Zentralgestirn funktioniere – und sogar mit relativ ungenauen Messungen der Polarisation.

„Laut meinen Berechnungen können durch die Polarisation sogar Exoplaneten entdeckt werden, die mit keiner anderen Methode entdeckt werden können,“ sagt er. „Sogar die Entdeckung von erdähnlichen Planeten sei möglich.“

Zweifel an der Entdeckung Andere Wissenschaftler zweifeln an der Leistungsfähigkeit von Seguptas Methode. „Ich denke, die Methode besitzt eine gute Chance, Exoplaneten zu entdecken, es werden aber wieder nur die „heißen Jupiter“ sein,“ sagt Sara Seager von der Carnegie Institution. Die Nähe dieser großen Planeten zu ihren Sternen bedeutet, dass sie mehr Licht zu Streuen haben werden.

Sie mahnt außerdem, dass Sternenlicht innerhalb der Atmosphäre eines Planeten mehrmals reflektiert würde, wodurch das Signal heraus gewaschen werden könnte. „Abgesehen von der Entdeckung von Exoplaneten halte ich die Polarisation für eine großartige Methode, um Atmosphären von Exoplaneten zu untersuchen,“ sagt sie. „Solche Messungen der Venusatmosphäre von der Erde aus haben ergeben, dass sie schwefelsaure Wolken enthält.“

Astronom Jim Hough von der englischen University of Hertfordshire stimmt dem zu. „Ich denke, die Methode ist nicht wichtig für die Entdeckung von Planeten, sondern für die Bestimmung von Eigenschaften der Atmosphäre eines Planeten,“ sagte er.

Er hat das Polarisationssignal eines bekannten heißen Jupiter um Tau Bootis gesucht, es bislang jedoch nicht gefunden. Der Planet ist wahrscheinlich so schwer und so nah an seinem Stern, dass er zusätzlich die Oberfläche des Sterns aufwirbelt und zusätzliche Polarisation erzeugt.
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Quelle: New Scientist zur Startseite...



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