Können Sie sich eine Welt vorstellen, die 17 Mal so massiv ist wie die Erde, aber immer noch felsig? Oder zwei Planeten, die dazu verdammt sind, in astronomischer Zeit von ihrem Mutterstern verschluckt zu werden?
Während diese Szenarien wie Science-Fiction klingen, sind dies reale Funde, die heute (2. Juni) auf dem Treffen der American Astronomical Association in Boston veröffentlicht wurden.
Hier ist eine Zusammenfassung der Funde über diese Planeten in unserem immer erstaunlicheren Universum.
‘Mega-Erde’ Kepler-10c
Kepler-10c dreht sich alle 45 Tage um seinen Stern, der etwa 2,3-mal so groß wie die Erde ist, aber ein Schwergewicht mit 17-mal größerer Masse. Der Planet wurde vom produktiven NASA-Weltraumteleskop Kepler entdeckt (das nach dem Versagen eines Reaktionsrades im letzten Jahr außer Dienst gestellt wurde, aber jetzt wurde mit einem neuen Mandat zur Planetenjagd beauftragt .)
Während Astronomen ursprünglich dachten, Kepler-10c sei ein „Mini-Neptun“ oder eine Welt, die diesem Planeten in unserem Sonnensystem ähnlich ist, zeigte seine vom HARPS-North-Instrument am Galileo National Telescope gemessene Masse, dass es sich um eine felsige Welt handelte. Darüber hinaus glauben Astronomen, dass der Planet im Laufe der Zeit keine Atmosphäre „losgelassen“ hat, was bedeutet, dass die Vergangenheit des Planeten der heutigen ähnlich ist.
Hier ist die andere nette Sache: Astronomen fanden heraus, dass das System 11 Milliarden Jahre alt war, zu einer Zeit, als das Universum jung war (es wurde vor 13,7 Milliarden Jahren gebildet) und die Elemente, die zum Bau von Gesteinsplaneten benötigt wurden, knapp waren. Dies impliziert, dass sich Gesteinsplaneten früher als bisher angenommen gebildet haben könnten.
„Ich habe mich geirrt, dass alte Sterne keine Gesteinsplaneten haben, was Konsequenzen für das Fermi-Paradox hat“, sagte Dimitar Sasselov des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) heute (2. Juni) in einer Webcast-Pressekonferenz. Das Fermi-Paradoxon bezieht sich, vereinfacht gesagt, auf die Frage der warum wir keine Zivilisationen sehen können da angenommen wird, dass sie sich seit der Entstehung des Universums weit verbreitet haben.
Künstlerische Darstellung von Kepler-56b, die von seinem Stern in etwa 130 Millionen Jahren zerrissen wird. Sein Geschwisterplanet Kepler-56c wird in 155 Millionen Jahren überleben. Bildnachweis: David A. Aguilar (CfA)
„Wir sind dem Untergang geweiht!“ Kepler-56b und Kepler-56c
Wenn sich jemand in der Nähe dieser beiden Planeten befindet, möchten Sie ziemlich schnell aus dem Weg gehen – zumindest, wenn es um astronomische Zeit geht. Diese beiden Planeten, deren Umlaufbahnen innerhalb der äquivalenten Entfernung von Merkur zur Sonne liegen, werden voraussichtlich in 130 Millionen Jahren (für Kepler-56b) und 155 Millionen Jahren (Kepler-56c) von ihrem Stern verschluckt. Es ist das erste Mal, dass zwei dem Untergang geweihte Planeten in einem einzigen System gefunden wurden.
„Möglicherweise wird der Kern des Planeten zurückgelassen und Sie [werden] diese tote Leiche im Universum schweben sehen“, sagte Gongjie Li von CfA in der Pressekonferenz.
Dahinter stehen zwei Faktoren: Die Größe des Sterns wird mit zunehmendem Alter größer (was für Sterne typisch ist) und die Gezeitenkräfte zwischen den Planeten und ihrem Stern werden sie auch in ihren Bahnen verlangsamen und auseinanderreißen. Interessanterweise wird ein anderer Gasriesenplanet namens Kepler-56d vor dem größten Teil des Chaos sicher bleiben, da seine Umlaufbahn dem Asteroidengürtel in unserem eigenen Sonnensystem entspricht.
„Dieses System zu betrachten ist, als würde man unser eigenes Sonnensystem vorhersehen“, fügte Li hinzu und verwies auf die Tatsache, dass sich unsere Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren vergrößern und zumindest Merkur und Venus verschlucken und alle Ozeane auf unserem Planeten auskochen wird und töte alles, was übrig ist.
Künstlerische Vorstellung eines Exoplaneten, der einen Roten Zwergstern umkreist. Bildnachweis: David A. Aguilar (CfA)
Windy City: Warum es eine schlechte Idee sein könnte, in der Nähe eines Roten Zwergs zu leben
Ein fruchtbarer Boden für Entdeckungen von Exoplaneten – insbesondere bei der Suche nach Planeten von etwa der Größe der Erde in der bewohnbaren Zone – sind Rote Zwerge, da sie kleiner sind und daher weniger Licht haben, um nahegelegene felsige Welten zu verdecken. Eine neue Studie warnt davor, dass sie weniger lebensfreundlich sein könnten, als bisher angenommen.
Ofer Cohen vom CfA sagte, dass Rote Zwerge intensive Sternwinde haben können, wenn man sich das Modell eines bekannten Roten Zwergs mit drei Planeten um ihn herum ansieht: KOI 1422.02, KOI 2626.01, KOI 584.01. Selbst ein Magnetfeld von der Größe der Erde könnte den Planeten nicht davor schützen, seiner Atmosphäre entzogen zu werden, wenn eine bestimmte Intensität stellarer Flares vorausgesetzt wird.
Ein Mitglied des Publikums wies jedoch darauf hin, dass der untersuchte Rote Zwergstern wahrscheinlich stärkere Winde hat als 95% aller Roten Zwerge. Cohen bestätigte dies, fügte jedoch hinzu: 'Der Haupteffekt ist nicht die stellare Aktivität, sondern diese Riesen sind nahe am Stern.' Trotzdem könnte dies ein differenzierteres Verständnis der bewohnbaren Zone um diese Sterne erfordern, fügte er hinzu.
Künstlerische Darstellung von Exoplaneten. Bildnachweis: J. Jauch
Heavy Metal: Herausfinden, wie viel Planeten haben
Aus astronomischer Sicht gelten alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, als „metallisch“. Frühere Forschungen haben ergeben, dass metallreiche Sterne dazu neigen, heiße Jupiter-Exoplaneten zu haben, während die kleineren Planeten eine größere Spanne an Metallmöglichkeiten haben.
Ein Team unter der Leitung von Lars Buchhave vom CfA untersuchte mehr als 400 Sterne mit 600 Exoplaneten und stellte fest, dass Planeten, die kleiner als das 1,7-fache der Erdgröße sind, eher felsig sind, während Planeten, die die 3,9-fache Größe der Erde oder größer haben, wahrscheinlich gasförmig sind .
Dazwischen liegt eine Zone namens „Gaszwerge“, bei der es sich um Planeten handelt, die 1,7- und 3,9-mal so groß wie die Erde sind, deren Oberfläche wahrscheinlich von Wasserstoff- und Heliumatmosphären bedeckt ist.
Auch interessant: Die Forscher fanden heraus, dass Planeten, die weit von ihren Sternen entfernt sind, größer werden können, bevor sie viel Gas aufnehmen und zu einem 'Gaszwerg' werden, vermutlich weil es dort draußen nicht so viel Gasmaterial gibt.
Das Team entdeckte auch, dass Sterne mit kleineren, erdähnlichen Weltmetallizitäten wie unsere Sonne, während Sterne mit „Gaszwergen“ mehr Metalle und Sterne mit Gasriesen noch mehr Metalle haben. Denken Sie jedoch daran, dass dies für Planeten in der Nähe ihres Wirtssterns gilt, die für Kepler am einfachsten zu finden sind. Buchhave plant, für weiter entfernte Planeten zu arbeiten.
Die Papiere zu diesen Ergebnissen sind auf arVix: Kepler 10b , bewohnbare Planeten, die M-Zwerge umkreisen , Exoplaneten um metallreiche Sterne .
