Under a Blood Red Sky
Abermilliarden von Gesteinsplaneten wie die Erde kommen in den habitablen Zonen Roter Zwerge vor.
Ein international besetztes Forscherteam hat die erste Abschätzung der Anzahl leichter Planeten veröffentlicht, die sich in Umlaufbahnen um rote Zwergsterne befinden. Die Astronomen schätzen ihre Anzahl alleine in der Milchstraße auf mehrere dutzend Milliarden. Sie stützen sich dabei auf Beobachtungen, die sie mit dem HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter Teleskop des La Silla- Observatoriums der ESO in Chile gewonnen haben.
Abb.: In dieser Anmutung eines Sonnenuntergangs auf der Supererde Gliese 667Cc ist der hellste Stern der Rote Zwerg Gliese 667C. Dieser ist Teil eines Dreifach-Sternsystems, die beiden anderen, weiter entfernten Gliese 667A und -B, sind rechts im Bild ebenfalls zu sehen. (Bild: ESO, L. Calçada)
Die Untersuchung ergänzt eine andere, noch nicht lange zurück liegende Studie, die die Zahl von Exoplaneten mit einer völlig anderen Methode abgeschätzt hat. Sie erfasste jedoch nicht die hier untersuchte Klasse von Objekten. Das HARPS-Team suchte nach Exoplaneten, die Hauptreihensterne des Spektraltyps M umkreisen. Diese haben im Vergleich zur Sonne deutlich niedrigere Oberflächentemperaturen. Sie sind sehr häufig und haben lange Lebensspannen. Daher machen sie achtzig Prozent aller Sterne in der Milchstraße aus.
„Unsere neuen Beobachtungen mit HARPS zeigen, dass wohl etwa 40% aller roten Zwerge von einer Supererde umkreist werden, die sich in der habitablen Zone des Sterns befindet – also in dem Abstandsbereich, in dem flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche vorkommen”, so Xavier Bonfils vom Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, der Leiter der Studie. Die Gruppe überwachte während einer sechsjährigen Beobachtungsphase 102 sorgfältig ausgewählte Rote Zwerge am Südhimmel. Dabei fanden die Astronomen insgesamt neun Supererden, also Planeten mit Massen zwischen einer und zehn Erdmassen. Unter diesen Planeten waren auch zwei, die ihre Zentralgestirne – Gliese 581 und Gliese 667 C – innerhalb der jeweiligen habitablen Zone umkreisen.
Die Forscher berechneten anschließend, wie häufig verschiedene Arten von Exoplaneten bei roten Zwergsternen sind: Dazu kombinierten sie sämtliche Beobachtungen, auch die von Sternen, bei denen keine Planeten gefunden wurden. Sie prüften auch nach, welcher Anteil der bereits bekannten Exoplaneten mit der neuen Methode hätte gefunden werden können. Demnach kommen Supererden in der habitablen Zone der Zwergsterne mit einer Häufigkeit von 41% vor.
Massereiche Planeten wie die Gasriesen Jupiter und Saturn in unserem Sonnensystem sind dagegen selten: Weniger als 12% der roten Zwergsterne sollten den Abschätzungen nach Riesenplaneten besitzen. Da es auch in der Umgebung der Sonne viele Rote Zwerge gibt, bedeutet die neue Abschätzung auch, dass innerhalb von dreißig Lichtjahren um das Sonnensystem etwa einhundert Supererden in der jeweiligen habitablen Zone existieren.
„Die habitable Zone eines roten Zwergs – also der Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche vorkommen kann – liegt viel näher am Zentralstern als die Bahn der Erde an der Sonne", erklärt Teammitglied Stéphane Udry vom Observatoire de Genève. „Wir wissen aber, dass rote Zwerge zu Helligkeitsausbrüchen neigen. Diese Flares setzen die Planeten einer sehr intensiven Ultraviolett- und Röntgenstrahlung aus. Die Existenz von Leben dürfte unter solchen Umständen sehr unwahrscheinlich sein."
Einer der im Rahmen der HARPS-Durchmusterung entdeckten Planeten trägt die Bezeichnung Gliese 667Cc. Es handelt sich dabei um den zweiten bekannten Exemplar in diesem Dreifach-Sternsystem. Seine Umlaufbahn liegt nahe der Mitte der habitablen Zone. Obwohl dieser Planet mehr als die vierfache Masse der Erde besitzt, handelt es sich bei ihm doch um den bisher ähnlichsten „Zwilling” unserer Heimatwelt. Auf seiner Oberfläche herrschen mit großer Wahrscheinlichkeit Bedingungen, die das Vorkommen von flüssigem Wasser ermöglichen. Gliese 667Cc ist die zweite Supererde innerhalb der habitablen Zone eines Roten Zwerges, die im Rahmen der HARPS-Durchmusterung gefunden wurde.
ESON / OD
