13.09.2022

Wohltemperiertes Planetenduo

Zwei neu entdeckte Super-Erden sind in der habitablen Zone um ihren kühlen Stern.

Die meisten Planeten, die um andere Sterne entdeckt wurden, sind schlechte Kandidaten für Leben, wie wir es kennen. Sie sind entweder glühend heiß oder eiskalt, und die meisten bestehen aus nichts als Gas. Relativ kleine terrestrische Planeten, wie unsere Erde, sind schwer zu entdecken. Nur eine Handvoll solcher Planeten sind bekannt, die genau die richtige Strahlungs­menge von ihrem Stern erhalten, um flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche zu ermöglichen. Die Entdeckung eines Kandidaten für eine solche Welt, die von einem Forschungs­team unter Beteiligung der Universität Bern und des Nationalen Forschungs­schwerpunkts (NFS) PlanetS gemacht wurde, ist daher vielversprechend.

 

Abb.: Künstlerische Darstellung des Sterns und seiner Planeten (Bild: U....
Abb.: Künstlerische Darstellung des Sterns und seiner Planeten (Bild: U. Birmingham / A. J. Smith)

TOI-4306 ist ein kleiner, kühler Stern, der etwa 100 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Im vergangenen Jahr entdeckten Forscher mit Hilfe des NASA-Weltraum­teleskops TESS einen möglichen Planeten in seiner Umlaufbahn. Die Entdeckung wurde mit der Transitmethode gemacht, bei der das Teleskop die Helligkeit des Sterns überwacht und nach leichten Abschwächungen sucht, die durch Planeten verursacht werden könnten, die vor dem Stern vorbeiziehen.  

„Eine Folgeuntersuchung mit bodengebundenen Teleskopen ist jedoch oft notwendig, um zu bestätigen, dass es sich bei den entdeckten Kandidaten tatsächlich um Planeten handelt, und um mehr über ihre Eigenschaften zu erfahren“, erklärt Laetitia Delrez, FNRS-Postdoktorandin in den Forschungs­einheiten Astrobiologie und STAR an der Universität Lüttich und Hauptautorin der Studie. „Diese Folgebeobachtung ist besonders wichtig bei relativ kalten Sternen wie TOI-4306, die den größten Teil ihres Lichts im nahen Infrarotbereich emittieren, und für die TESS eine eher begrenzte Empfindlichkeit hat“, sagt Delrez. Und in diesem Fall hat sich diese Folge­untersuchung gelohnt.

„Mit den kombinierten Nahinfrarot-empfindlichen Boden­teleskopen des SPECULOOS-Konsortiums – darunter das von der Universität Bern geleitete SAINT-EX-Teleskop in Mexiko – konnten wir nicht nur den von TESS entdeckten Planeten-Kandidaten bestätigen und charakterisieren, sondern entdeckten auch einen ganz besonderen zweiten, bisher unbekannten Planeten“, erklärt Brice-Olivier Demory, Mitautor der Studie, Professor für Astrophysik an der Universität Bern und Mitglied des NFS PlanetS.

Die beiden Planeten werden als Super-Erden bezeichnet. Sie haben wahrscheinlich eine ähnliche felsige Zusammen­setzung und sind etwa 30 bis 40 Prozent größer als unsere Erde. Der innere Planet umkreist seinen Stern in 2,7 Tagen, während der äußere Planet etwa 8,5 Tage für eine Umrundung benötigt. „Dieser zweite Planet empfängt etwa die gleiche Menge an Sternstrahlung wie unsere Erde von der Sonne und könnte daher möglicherweise flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche aufweisen“, sagt Studien­koautor Robert Wells von der Universität Bern und dem NFS PlanetS.

„Aber wir sollten nicht zu voreilig sein. Der richtige Standort garantiert noch keinen Palmenstrand“, betont Wells. „Unser Nachbarplanet Venus, der sozusagen ein CO2-reicher Schnellkochtopf mit einer Temperatur von fast 500°C ist, befindet sich ebenfalls in der Nähe der bewohnbaren Zone um die Sonne.“

Vieles hängt also vom Vorhandensein und der Zusammensetzung einer möglichen Atmosphäre ab: „Um beantworten zu können, ob dieser Planet tatsächlich flüssiges Oberflächen­wasser enthalten kann oder nicht, müssen wir mehr über ihn erfahren. Das erfordert detaillierte Beobachtungen – zum Beispiel mit dem James Webb Space Telescope“, so Wells abschließend.

U. Bern / DE

 

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