Extraterrestische Planeten

Extraterrestische Planeten
Außerirdisches Leben?
So einfach wie bei Merkur und Venus nicht möglich
Die einzigen „Planeten“, die man direkt
nachweisen kann, sind Braune Zwerge
Braunen Zwerg, der den Stern “HD 3651″ umkreist.
Wie werden Planeten dann entdeckt?
1) Radialgeschwindigkeitsmethode
Über Dopplereffekt Wackeln des Sternes
Problem: der Winkel der Bahnebene zu unserer
Beobachtungsrichtung.
2) Transitmethode
Gemessen wird der Helligkeitsabfall
Problem:
Auftreten von Sternenflecken
Beide Methoden sind wichtig!!!!!
Erst wenn beiden Methoden positiv sind, wird
ein Planetendurchgang wissenschaftlich
akzeptiert.
Weiters:
Transitmethode ermöglicht den Radius des
Exoplaneten zu bestimmen.
Radialgeschwindigkeit ermöglicht die Masse
des Exoplaneten zu bestimmen.
Sattelit Corot
3.Kepplergesetz
Dieses Gesetz bringt die Umlaufzeiten T1 und T2 von zwei
Planeten mit ihren Abständen A1 und A2 von der Sonne in
Beziehung:
(F1)
(T1 / T2)2 = (A1 / A2)3
(T1 / T2)2 = (A1 / A2)3 * (M + m2) / (M + m1) (F2)
Eine genauere Formel erhält man, wenn man gemäß der Newtonschen
Himmelsmechanik auch die Massen berücksichtigt (Siehe F2)
Da die Sonnenmasse M jedoch sehr gross gegenüber den Planetenmassen m1
und m2 ist, kann dieser Term gewöhnlich vernachlässigt werden. (Siehe F1)
Da wir aber kein m2 haben, fällt T2 und A2 und (M+m2) weg.
Wir erhalten daher folgende Formel:
(T1)2 = (A1)3 *1 / (M + m1) | *(M + m1) und gleichzeitig /(T1)²
3.Kepplergesetz
Ist T die Umlaufzeit in Jahren
und a die große Halbachse
der relativen Bahn von Körper 1
um Körper 2 in astronomischen
Einheiten, so gilt
A1³
M  m1 
T 1²
Mit welchen Instrumenten
werden Exoplaneten entdeckt?
Hubble
Spitzer
(Weltraumteleskop)
CoRot
CoRot
3,6m Teleskop
der ESO
(Schon seit
1976 in
Betrieb)
High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher“ (kurz: Harps).
Spektrograph
Stand: 20.10.2009
Es wurden bis jetzt 403 Exoplaneten
gefunden
75 von ihnen in 30 Sonnensystemen
wurden mit Hilfe von Harps gefunden.
Unter den 32 neuen Trabanten sind 10
„Supererden“ (=Gesteinsplaneten),
24 davon hat Harps entdeckt .
Gliese 581 ist ein 20,5 Lichtjahre
von der Erde entfernter roter
Zwergstern im Sternbild Waage
Gliese 581b, ist eine Welt, die mit 16
Erdmassen dem Neptun gleicht
Mit fünf Erdmassen zählt Gliese 581c zu
den „Supererden“
Gliese 581c mit seiner Sonne und
Gliese 581b im Vordergrund
Gliese 581d (habitablen Zone) 8 x Erdmasse
Gliese 581e (1,9 x Erdmasse)
Stern Gliese 667c (6 x Erdenmasse)
CoRoT-7b (5 x Erdmasse)
500 Lichtjahre von uns entfernten sonnenähnlichen Stern im Sternbild
Einhorn. „Der Planet hat eine gebundene Rotation, wendet seiner Sonne
also stets dieselbe Seite zu. Dort beträgt die Temperatur vermutlich 2000
Grad. Auf der Nachtseite ist es dagegen minus 200 Grad kalt.“
CoRoT-7c 8x Erdmasse
Sattelit CoRot
Sattelit Corot
Sattelit Corot
NASA's Kepler Space Telescope Discovers
Five Exoplanets
January 04, 2010
Keck Teleskop entdeckt Supererde
• This artists' rendition shows a super-Earth, or low mass exoplanet,
orbiting close to its parent star.
• This graphic shows the data confirming the existence of extrasolar
planet HD 156668b as discovered using Keck/HIRES. The planet
has a mass of roughly 4.15 Earth masses and is the second
smallest exoplanet discovered to date. It orbits its host star (HD
156668) every 4.6 days.
Massive Sterne viel größer als die
Sonne mit Staubringen gefunden
• Koenig and his colleagues examined the starforming region named W5, which lies about
6,500 light-years away in the constellation
Cassiopeia. They employed NASA's Spitzer
Space Telescope and the ground-based Two
Micron All-Sky Survey (2MASS) to look for
infrared evidence of dusty planet-forming disks.
•
•
Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between the
Smithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard College Observatory.
Warum untersucht man oft Rote Zwerge
und weniger „Sonnenähnliche“ Sterne?
1. Weil 2/3 aller Sterne im Milchstraßensystem Rote
Zwerge sind.
2. Da die Sternenmassen kleiner sind, sieht man
auch bei kleineren Planeten das Wackeln des
Sternes.
3. Da sie nicht so hell sind, kann man den
Helligkeitsunterschied leichter messen
Wie viele Stern haben ein ähnliches
Planetensystem wie unser
Sonnensystem?
Etwa 15 Prozent der Sterne in unserer
Galaxie bilden demnach ähnliche Systeme
mit mehreren großen Gasplaneten in den
Außenbezirken.
Ohio State University (06.01.2010)
Welches Leben kann man auf diesen
Planeten erwarten?
Mit Spitzer (Infrarot-Satellit) konnte man auch portoplanetarische Scheiben von diesen
Roten Zwergen beobachten.
Beobachtete Sterne sind nur 1 – 3 Millionen Jahre alt (Sonne 5 Milliarden Jahre alt)
Es wurde Blausäure (HCN) im Verhältnis zu Acetylen gemessen. Blausäure ist
chemischer Vorläufer für Adenin (Aminosäure der DNA)
Keine Blausäure bei Roten Zwergen gefunden, dafür aber bei
sonnenähnlichen protoplanetarischen Scheiben (30% im Verhältnis zu
Acetylen)
Ursache: höhere Temperaturen können N2 abspalten.
Frage: Ist Leben in uns bekannter Form denkbar?
Auch andere chemische Verbindungen konnte man nachweisen:
Wie kann man das messen?
(Spektrum von Stern + Planet)
-
Spektrum vom Stern
Spektrum des Planeten
Das erste Spektrum eines
EXOPLAENETEN
• The spectrum is that of a giant exoplanet(10xJupitermass), orbiting
around the bright and very young star HR 8799(Im Sternbild
Pegasus and 1 and a halfe of sunmass), about 130 light-years away.
This spectrum of the star and the planet was obtained with the
NACO adaptive optics instrument on ESO’s Very Large
Telescope.(13.01.2010)
Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges
Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges
Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges
Am13. November 2009 waren 405
extrasolare Planeten in 343
Systemen bekannt
• Übersicht
• --------------------------------------------------------------------------------------• Systeme mit einem extrasolaren Planeten: 299 = 299 Exoplaneten
Systeme mit zwei extrasolaren Planeten:
30 = 60 Exoplaneten
Systeme mit drei extrasolaren Planeten:
11 = 33 Exoplaneten
Systeme mit vier extrasolaren Planeten:
2 = 8 Exoplaneten
Systeme mit fünf extrasolaren Planeten:
1 = 5 Exoplaneten
• ----------------------------------------------------------------------------------------• Gesamtanzahl der extrasolaren Systeme: 343 = 405 Exoplaneten