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Künstlerischer Eindruck eines Exoplaneten.

Exoplaneten^[1] sein Planeten die sich um einen anderen drehen Star Dann ist die Sonne. Die Existenz dieser Planeten wird hauptsächlich aus indirekten Beobachtungen und darauf basierenden Berechnungen geschlossen. Diese Planeten wurden erstmals in den entdeckt die 90er, wenn der Technologie war weit genug fortgeschritten, um Teleskope die dafür ausreichend sensibel waren. Immer mehr Exoplaneten werden entdeckt; am 1. Februar 2021 stand der Zähler bei 4414 Exoplaneten. Am selben Tag waren es 3257 Planetensysteme entdeckt.^[2] Bisher wurden 722 Planetensysteme mit mehreren Exoplaneten gefunden, die einen oder zwei Sterne umkreisen (Doppelsternsystem); Galaxien mit mehr als zwei Sternen wurden auch mit nur einem Exoplaneten gefunden, wie zum Beispiel 16 Cygni.

Methoden

sehen Methoden zum Auffinden von Exoplaneten für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Animation eines massiven Exoplaneten um einen Stern. Nur der sternseitige Teil des Exoplaneten wird beleuchtet. Die Bewegung des Planeten versetzt den Stern durch seine Schwerkraft in Bewegung. Beide bewegen sich für ihr gemeinsames Schwerpunkt (Massenzentrum).

Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten im Wandel.

Das Problem mit Planeten um andere Sterne ist, dass sie sehr schwache Lichtquellen sind. Sie leuchten nicht selbst Licht aus, sondern reflektiert nur das Licht des Sterns. Und da der Planet dem Stern normalerweise relativ nahe ist, wird der Planet vom Stern überstrahlt. Daher können Teleskope Planeten nur in Ausnahmefällen beobachten, zum Beispiel wenn der Planet sehr groß oder sehr jung ist (da er noch sehr heiß ist, kann er an seinem starken Infrarot Strahlung). Eine andere Möglichkeit ist, wenn sich keine oder nur eine schwache Lichtquelle in der Nähe befindet, zum Beispiel wenn ein Planet um ein kreist Brauner Zwerg.

Letzteres ist beim ersten direkt beobachteten Planeten der Fall 2M1207 b 200 Lichtjahre von der Erde entfernt im SternzeichenHydra (Wasserschlauch). Seine Entdeckung wurde am 10. September 2004 bekannt gegeben, danach gab es eine Kontroverse darüber, ob ein Planet oder ein Brauner Zwerg fotografiert worden war. Im April 2005 wurde die ESO basierend auf neuen Fotos der Sehr großes Teleskop, dass es tatsächlich ein sehr großer Planet war (fünffache Masse von Jupiter), die sich in einer Entfernung von 55 befindet astronomische Einheiten dreht sich um seinen "Mutterstern", in diesem Fall einen Braunen Zwerg und damit eigentlich kein echter Stern.

Aber die Anwesenheit eines Planeten kann auf andere Weise nachgewiesen werden:

1. Dopplerverschiebung oder Astrometrie: Misst Variationen in der Bewegung eines Sterns. Der Planet umkreist den Stern durch die Schwere. Dadurch wird sichergestellt, dass auch der Stern selbst zum Planeten hingezogen wird. Beide rotieren um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Wenn der Planet eine ausreichende Masse besitzt oder der Stern ausreichend hell ist, kann die Bewegung des Sterns von der Erde aus gemessen werden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn sich der Stern in unsere Richtung bewegt. Nur der Radialgeschwindigkeit wird gemessen. Bewegungen aufrecht in dieser Richtung werden bei der . nicht beachtet Doppler-Effekt. Aus der Größe und dem zeitlichen Verlauf der Messungen bestimmt man die Job und der Masse des Exoplaneten.
2. Versandart: Diese Technik basiert auf der Tatsache, dass der Planet einen Teil des Sterns bedeckt, wenn er sich in seinem befindet Orbit zwischen uns und dem Stern, ein sogenannter Überleitung (Transit). Auf diese Weise ändert sich die Lichtintensität des Sterns auf eine bestimmte Weise und man kann auch die Umlaufgeschwindigkeit des Planeten berechnen. Am 5. November 1999 im stern HD 209458 im Sternbild Pegasus einen Planeten entdeckt. dieser Planet, HD 209458b kurze Zeit später wurde auch der erste Exoplanet mit diesem sogenannten Versandart erkannt.
3. Pulsar Timing: Pulsare senden in ungefähr regelmäßigen Abständen Blitze (Pulse) von Funkemissionen aus. Anomalien können auf den störenden Einfluss eines Exoplaneten hinweisen, der sich um den Pulsar bewegt.
4. Schwerkraftlinse: es ist auch möglich, die Mikrolinsen-Effekt verursacht durch einen Stern mit einem Planeten, der vor einem Stern dahinter gleitet. Die Schwerkraft der Galaxie beugt das Licht des Sterns im Hintergrund und verursacht eine vorübergehende Ausbuchtung des Linseneffekts. Auf diese Weise wurden bereits Exoplaneten von nur 5 bis 15 Erdmassen entdeckt. Am 22. Juni 2003, OGLE235-MOA53b der erste Exoplanet, der durch Mikrolinsen entdeckt wurde.
5. Staubscheiben um Sterne: Die Beobachtung des Staubs, der sich in einer rotierenden Scheibe um einen Stern sammelt, kann zur Entdeckung eines Exoplaneten führen. Der Staub strahlt im Infraroten. So entsteht ein Exoplanet von Epsilon Eridania vermutlich.
6. Verfinsternde Doppelsterne: Umlaufende Sterne, die sich gegenseitig verfinstern, sind von uns aus gesehen in ihren Lichtkurven verraten die Anwesenheit eines Planeten oder Planeten.

Geschichte

Schaubild der Entdeckungen nach Jahr. Die Farben repräsentieren die Methoden.

1991 wurde es entdeckt in Jodrell Bank (England) eine regelmäßige Variation der Pulsfrequenz des Pulsar PSR 1829-10 im Sternbild Schild. Anfangs, aber wie sich herausstellte, wurde dies fälschlicherweise für einen Planeten verantwortlich gemacht. Im selben Jahr wurden jedoch die ersten Exoplaneten entdeckt von Aleksander Wolszczan und Dale Gebrechlich am Observatorium von Arecibo (Puerto-Rico). Dies waren zwei Exoplaneten mit einer Masse vergleichbar mit der des Boden am Pulsar PSR 1257-12. Das sind ungefähr 1000 Lichtjahr Abstand in Richtung der Konstellation Jungfrau. Die Astronomen waren überrascht, Planeten um einen Pulsar zu finden, da der Pulsar selbst der Überrest der Explosion von a . ist Supernova. 1994 wurde in der Nähe desselben Pulsars ein dritter Planet mit einer Masse wie unserer entdeckt discovered Mond, und 1996 ein vierter Planet mit einer Masse vergleichbar mit Saturn. Im Jahr 2002 wurde jedoch der erste Anspruch zurückgezogen, so dass das Pulsarsystem nun bekannt ist, dass es drei Exoplaneten hat.

Der erste Exoplanet um einen normalen Stern wurde 1995 von der entdeckt schweizerischAstronomMichel Bürgermeister am stern 51 Pegasic im Sternbild Pegasus entdeckt und ist seitdem 51 Pegasi b erwähnt. Es folgten schnell neue Entdeckungen von Exoplaneten, sogar kompletten Exoplanetensystemen, wie z Upsilon Andromedae. Die Suche geht unvermindert weiter und Mitte 2006 hatte die Zahl der bekannten Exoplaneten bereits weit über 200 überschritten. Darüber hinaus lassen sich durch eine weitere Verfeinerung der verwendeten Geräte nun auch sehr große, aber auch kleinere Planeten entdecken.

Natur der Exoplaneten

Gasriesen

Die meisten dieser Planeten sind wegen ihrer großen Masse Gasriesen sind wie unser Planet Jupiter und somit weder bewohnbar noch zur Landung geeignet. Eine Eigenart, die Astronomen beunruhigt, ist, dass diese Riesenplaneten im Vergleich zum Sonnensystem fast alle ihren Sternen sehr nahe sind. Eine mögliche Erklärung ist ein Selektionseffekt: Diese Planeten verursachen den stärksten Dopplereffekt in der Nähe des Sterns und sind daher am einfachsten zu entdecken. Genauso gut könnte sich später herausstellen, dass dies eher die Ausnahme als die Regel ist. Die jüngste Entdeckung des Exoplaneten OGLE-2005-BLG-390Lb mit der Methode von Gravitationsmikrolinsen scheint diese letzte Annahme zu bestätigen.

Am 13. April 2010 wurde bekannt gegeben, dass 27 neue Gasriesen entdeckt wurden, von denen 9 nicht in derselben Ebene oder sogar in entgegengesetzter Richtung um den Zentralstern kreisen.^[3] Dies passt nicht zum aktuellen Modell der Planetenentstehung. EIN protoplanetare Scheibe wird doch als insgesamt gleichsinnig und etwas flach betrachtet.

Steinplaneten

Im August 2004 wurde eine neue Phase eingeleitet, als ein Exoplanet von nur 14 Erdmassen entdeckt wurde. Dies ist der erste entdeckte Planet, von dem erwartet wird, dass er a terrestrischer Planet ist. Siehe auch: Super Erde. Diese Entwicklung setzte sich fort: 2013 wurde die Entdeckung eines steinigen Exoplaneten gemeldet, der keine Atmosphäre besitzt, die kleiner als unser Planet ist Merkur^[4]

Planetensysteme

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Am 15. April 1999 haben Astronomen der Anglo-Australisches Observatorium (Epping, New South Wales) und von der Universität von Kalifornien die Entdeckung des ersten Planetensystems mit mehr als einem Planeten, der einen normalen Stern umkreist. Von kleinen Schaukeln am Stern Upsilon Andromedae man könnte auf die Anwesenheit von drei Planeten schließen, alle drei mit einer Masse in der Größenordnung von Jupiter. Diese Entdeckung bestätigte, dass Planetensysteme mit mehr als einem Planeten häufig vorkommen können, was auch die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass früher oder später erdähnliche Planeten gefunden werden, auf denen Leben entstanden sein könnte.

Am 18. Mai 2006 wurde die erste Mehrplaneten-Entdeckung in der Nähe eines einzelnen Sterns gemeldet, bei der kein Jupiter-ähnlicher Planet gefunden wurde. Es handelt sich um drei Planeten mit etwa der 10-, 12- und 18-fachen Masse der Erde um den Stern HD69830, die in der Konstellation zu finden ist Stern. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf a Asteroidengürtel um diesen Stern gefunden von den Spitzer Weltraumteleskop.

Missionen

Vergangene Missionen

• 2006-2014: COROT: Am 27. Dezember 2006 starteten die Franzosen CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) in Zusammenarbeit unter anderem mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA von baykonur im Kasachstan der Satellit Corot um nach Exoplaneten aus der Erdumlaufbahn zu suchen.
• 2009-2018^[5]: Weltraummission Kepler: Am Freitag, 6. März 2009 um 22:49 Uhr Europäische Sommerzeit (Samstag, 7. März um 4.49 Uhr) MEZ) Die NASA startete den Kepler-Satelliten, um die Suche nach Planeten zu erweitern, die unserer Erde ähnlicher sind. Rund 100.000 Sterne werden mit der Transitmethode überwacht, um die Häufigkeit erdähnlicher Planeten zu bestimmen.^[6] Am 15. August 2013 gab die NASA bekannt, dass die Organisation nach dem Ausfall von zwei der drei Reaktionsräder (die eine genaue Position für den Satelliten liefern) ihre Reparaturbemühungen einstellt. Es wird nach anderen möglichen Missionen für den Satelliten suchen und möglicherweise Supernovae untersuchen.^[7]

In Aktion

• Automatisierter Planetenfinder (APF): Die APF ist seit 2014 in Betrieb. Die ausgeklügelte Ausrüstung ermöglicht es, Gesteinsplaneten mit Massen von 1 bis 15 Erdmassen zu entdecken, die in der grundsätzlich bewohnbaren Zone um ihren Stern nahe umkreisen.
• TESS, im April 2018 eingeführt.

Ursprung der Planeten

Im Jahr 2005 kündigten Astronomen die Entdeckung eines Planeten in einem Drei-Sterne-System (einem trinären Sternensystem) an, eine Beobachtung, die aktuelle Theorien über die Planetenentstehung widerlegen würde. Der Planet, ein Gasriese, der etwas größer als Jupiter ist, würde den massereichsten Stern der Welt umkreisen HD188753-rotierende Galaxie, im Sternbild Schwan. Das Sternentrio ist etwa 149 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Planet würde den Hauptstern alle 80 Stunden in einer Entfernung von etwa einem Zwanzigstel der Entfernung zwischen Erde und Sonne umkreisen. Die anderen beiden Sterne umkreisen sich in 156 Tagen und umkreisen den Hauptstern alle 25,7 Jahre in einer Entfernung, die sie im Sonnensystem zwischen Saturn und Uranus platzieren würde. Die äußeren Sterne negieren die Theorie der Hotjupiter-Bildung, die besagt, dass sich Planeten in "normalen" Abständen bilden und dann nach innen wandern. Das konnte hier nicht passieren.

Die Existenz dieses Planeten konnte jedoch später nicht bestätigt werden. Im Jahr 2007 kam ein Astronomenteam des Genfer Observatoriums zu dem Schluss, dass der Planet nicht existiert. Spätere Versuche, einen möglichen Planeten zu entdecken, waren ebenfalls erfolglos.^[8]

Liste der Sterne mit 2 oder mehr Planeten

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Die Massen der Planeten sind unten angegeben - sofern nicht anders angegeben - in “Jupiter” (die Zahl der Masse des Planeten Jupiter). Jupiters Masse beträgt 1.899×10²⁷kg und damit das 317,83-fache der Erde oder umgekehrt: Die Masse der Erde, ausgedrückt in Jupitern, beträgt 0,003146. Teile eines Systems (dazu können auch Exoplaneten gehören) werden mit Kleinbuchstaben gekennzeichnet, a = Stern, b und c zwei Exoplaneten und so weiter.

Spezielle Exoplaneten

PCA J318.5-22

2013 wurde das Objekt PSO J318.5-22 entdeckt, eine Art Exoplanet, der keinen Stern umkreist.^[9]

KIC 12557548

KIC 12557548 ist ein Stern mit einem Exoplaneten, der sich auflöst. Der Stern ist 1.500 Lichtjahre entfernt. Der Planet von der Größe des Merkur hinterlässt eine Spur, die mit einem vergleichbar ist Komet. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Saul Rappaport, emeritierter Professor für Physik an der Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge (Mass) entdeckte das eigentümliche Lichtmuster des Sterns beim Studium der Bilder des Weltraumteleskops Kepler. Das Kepler-Weltraumteleskop der NASA erkennt Planeten und Kandidatenplaneten, indem es die Abnahme der Leuchtkraft des Sterns misst, wenn der Planet vor dem Stern vorbeizieht, während er den Stern umkreist. Dies wird Transit genannt. Kepler zum Beispiel untersucht 160.000 Sterne. Das unregelmäßige Eintauchen in die Strahlung des Sterns war den Forschern aufgefallen. Der Stern selbst ist kleiner und kühler als unsere Sonne. Der Planet umkreist den Stern in 15 Stunden, der kleinsten bekannten Umdrehungszeit. Er befindet sich in einer Entfernung vom doppelten Sterndurchmesser. Daher muss die dem Stern zugewandte Seite eine sengende Oberfläche habenTemperatur von 1815 Grad. aus diesem Grund Schmelze und verdampft das felsige Material des Planeten, so dass er wie ein Komet eine Spur hinterlässt. Die Teilchen wären kleiner als a Mikrometer.Man dachte eine Weile, es sei ein Doppelplanet wäre: zwei Planeten, die sich umkreisen. Aber nach Recherche und Fütterung voeren Simulationen diese Hypothese wurde abgelehnt. Dies beweist, dass Planeten kein ewiges Leben haben und sogar verdampfen können.

Proxima Centauri b

Im Jahr 2016, Proxima Centauri b entdeckt, a terrestrischer Planet in dem bewohnbare Zone vom nächsten Stern, Proxima Centauric.^[10]

Externe Links

Forschungsprojekte

• (und) Die Enzyklopädie der Extrasolaren Planeten
• (und) Das Genfer Extrasolar Planet Search Programm
• (und) Exoplaneten-Katalog öffnen

Doppelstern

• (und) Hinweise auf einen Planeten im Doppelsternsystem Gamma Cephei: Geschwindigkeitsschwankungen nach Abzug der Bahnbewegung des Doppelsterns ohne Planeten.
• (und) Simulationen für Planetenbahnen in einem Doppelsternsystem.

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