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Exoplaneten : Weit draußen und in Sichelform

  • -Aktualisiert am

Auf 350 ist mittlerweile die Zahl der in anderen Sonnensystemen entdeckten Planeten angewachsen. Mit dem seit kurzem in Betrieb genommenen Weltraumobservatorium Kepler lassen sich sogar die Lichtphasen der dunklen Sternbegleiter unterscheiden.

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          Seit Astronomen der Universität Genf im Jahr 1995 einen Planeten entdeckt haben, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist, sind ungefähr 350 Exoplaneten aufgespürt worden. Sie alle sind wegen der begrenzten technischen Mittel allerdings wesentlich größer und massereicher als die Erde. Die Entdeckung „erdähnlicher“ Planeten versprechen sich die Astronomen von dem zu diesem Zweck gebauten amerikanischen Weltraumobservatorium Kepler, das im März in eine Erdumlaufbahn geschickt worden ist. Schon die ersten Messungen haben gezeigt, dass seine Daten die dafür notwendige Qualität aufweisen. Eine Gruppe von Forschern hat in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift „Science“ Beobachtungen des rund tausend Lichtjahre von uns entfernten Exoplaneten HAT-P-7b ausgewertet, die diesen Schluss zulassen.

          Das Kepler-Teleskop ist in der Lage, Exoplaneten mit dem Transitverfahren aufzuspüren – also den geringfügigen Lichtabfall zu registrieren, der eintritt, wenn sich der Planet vor seinen Zentralstern schiebt und ihn somit zum Teil verdeckt. Eine Bedeckung kann nur dann erfolgen, wenn der Beobachter auf die Kante der Planetenbahn schaut. Deshalb sind bislang erst rund sechzig solcher Transitplaneten von der Erde aus oder mit dem französischen Weltraumobservatorium Corot aufgefunden worden.

          Hunderttausend Sonnen im Visier

          Für eine effektive Suche ist Kepler mit einem speziellen Teleskop ausgerüstet, das fortwährend ein und denselben Himmelsausschnitt beobachtet. In diesem Ausschnitt kann es gleichzeitig die Helligkeit von rund hunderttausend Sternen messen. Bei kontinuierlicher Beobachtung können den Astronomen die Bedeckungen nicht entgehen, die allerdings von den Fällen getrennt werden müssen, in denen sich ein Lichtabfall aus anderen Gründen ereignet.

          Die bislang ausgewerteten Daten hat Kepler in den ersten zehn Tagen seiner Aktivität gesammelt. Von den mehr als 50 000 Lichtkurven haben sich die Forscher zunächst unter anderem jene des Exoplaneten HAT-P-7b herausgegriffen, der schon von früheren Beobachtungen her bekannt war. Das jupitergroße Objekt umkreist seinen Zentralstern einmal in 2,2 Tagen in einer Distanz von nur etwa sechs Millionen Kilometern, wobei seine Oberfläche extrem aufgeheizt wird.

          Schlüsse auf die Bahnform

          In der Beobachtungszeit hat Kepler vier Bedeckungen des Zentralsterns registriert. Die Daten zeigten aber erstmals auch, wie sich in den Zeiten, in denen sich der Exoplanet seitlich vom Zentralstern befand, seine Helligkeit entsprechend seinen Sichelphasen veränderte – jenen Phasen, die auch der Mond je nach Beleuchtung durch die Sonne durchläuft. Außerdem registrierte Kepler genau in der Mitte zwischen jeweils zwei Bedeckungen des Sterns, wie der Exoplanet hinter dem Stern verschwand.

          Aus der Geometrie können die Astronomen herleiten, dass die Bahn des Exoplaneten nahezu kreisförmig sein muss. Die Daten deuten darüber hinaus an, dass der Planet eine stark absorbierende Atmosphäre hat, wodurch der Wärmetransport zur Nachtseite hin nur gering sein kann. Ohne einen solchen Transport ergäbe sich für die Atmosphäre am Tage eine Temperatur von fast 2400 Grad Celsius. Die Qualität der Daten stimmt die Forscher zuversichtlich, dass sie mit Kepler endlich auch Exoplaneten von der Größe der Erde auf die Spur kommen können.

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