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Kleinster Planet jenseits des Sonnensystems
erspäht
Ein europäisches Forscherteam hat den bislang kleinsten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems
entdeckt. Der sogenannte Exoplanet Giese 581e habe nur etwa die doppelte Masse unserer Erde, teilte die
Europäische Südsternwarte in Garching bei München mit.
Er umkreist den 20,5 Lichtjahre entfernten Roten Zwergstern Gliese 581 im Sternbild Waage, bei dem schon drei andere
Planeten nachgewiesen wurden. "Es ist der masseärmste Exoplanet, der je nachgewiesen wurde, und ist sehr
wahrscheinlich ein Gesteinsplanet", erläuterte der französische Astronom Xavier Bonfils vom Observatorium Grenoble.
Für Leben ist es auf dem fernen Planeten allerdings zu heiß
Gliese 581e: der bisher kleinste Planet außerhalb unseres Sonnensystems
Ein Jahr dauert nur 3,15 Erdentage
Der neu entdeckte Trabant mit der Bezeichnung Gliese 581e umkreist seinen Stern in sehr geringer Entfernung: Ein
Jahr dauert auf ihm nur 3,15 Erdentage. Beim selben Stern hatten die Forscher vor zwei Jahren bereits einen Planeten
in der sogenannten bewohnbaren Zone entdeckt, also in dem Gürtel, wo Wasser flüssig ist. Der Planet Gliese 581d hat
etwa die siebenfache Masse der Erde. Er umkreist den Roten Zwergstern in knapp 67 Tagen, wie die Forscher aus den
neuen Beobachtungsdaten ermittelten.
Mehrere Planeten im Sonnensystem
"Gliese 581d ist wahrscheinlich zu massereich um nur aus Gesteinsmaterial zu bestehen", betonte Bonfils Kollege
Stephane Udry. Möglicherweise handele es sich jedoch um einen Eisplaneten, der näher an seinen Stern
herangewandert sei. "Gliese 581d könnte sogar von einem großen und tiefen Ozean bedeckt sein - er ist der erste
ernsthafte Kandidat für eine Wasserwelt." Zuvor hatten Forscher bereits die Planeten Gliese 581c und 581b entdeckt.
Planet c hat etwa die fünffache Erdmasse und b die 16-fache.
Dieses Diagramm zeigt die Position von den vier Planeten in Gliese 581 system. Gliese 581 e ist der kleinste
Exoplanet der je gefunden wurde. Die habitable Zone (blaue Region), wo Waser flüssig existieren könnte,
beinhaltet eindeutig den äusersten Planeten, Gliese 581 d.
Ein Planet tatsächlich lebensfreundlich?
Das Planetensystem um den roten Zwerg Gliese 581 geriet im Frühjahr in die
Schlagzeilen: War hier tatsächlich eine zweite Erde entdeckt worden? Als sich der
Presserummel gelegt hatte, wurde schnell klar, dass zumindest Gliese 581c alles andere
als eine lebensfreundliche Welt ist. Besser könnte es da bei Gliese 581d aussehen, wie
jetzt zwei unabhängige Studien bestätigen.
Im April schaffte es ein extrasolarer Planet mal wieder in die
Schlagzeilen: Um den 20 Lichtjahre entfernten roten Zwerg
Gliese 581 kreiste ein Planet, der mit etwa der fünffachen Masse
der Erde schnell zur möglichen Oase für Leben im All erklärt
wurde. Als sich die von den PR-Strategen der Institute sicherlich
nicht unbewusst geschürte Aufregung etwas gelegt hatte, sahen
sich einige Forscher noch einmal die Faktenlage etwas genauer
an und mussten feststellen, dass der als "zweite Erde"
gehandelte Planet, eher eine Gluthölle als eine potentielle neue
Heimat im All war.
So stellte man sich bei der ESO im
April das Planetensystems um
Gliese 581 mit den Planeten c (im
Vordergrund), b (neptunähnlich
blau) und Gliese 581 d vor.
Doch im Schatten der Entdeckung der "Super-Erde" Gliese 581c
geriet die fast zur gleichen Zeit erfolgte Entdeckung eines
weiteren, etwa acht Erdmassen großen Planeten um Gliese 581,
etwas in Vergessenheit. Dabei könnte dieser Planet mit Namen
Gliese 581d viel eher lebensfreundliche Bedingungen
bereitstellen als sein Nachbar. Das zeigten jetzt auch zwei
unabhängige Studien über die habitable Zone um Gliese 581, die die Fachzeitschrift Astronomy &
Astrophysics veröffentlicht.
Die beiden Arbeiten nehmen sich mit unterschiedlichen Ansätzen der Frage an, ob die beiden
"Super-Erden" in der sogenannten habitablen Zone von Gliese 581 liegen. Als "Super-Erde"
bezeichnen die Astronomen zunächst einmal publikumswirksam Planeten, bei denen es sich nicht
um Gasplaneten handelt, die aber deutlich massereicher als unsere Erde sind. Ob es sich dabei
wirklich um erdähnliche Welten handelt, ist aber alles andere als sicher. Eine habitable Zone
kennzeichnet den Bereich in einem Planetensystem, in dem die Planeten gerade so weit von ihrer
Sonne entfernt sind, dass flüssiges Wasser existieren kann.
Franck Selsis vom Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux und seine Kollegen haben mit Hilfe von
Computermodellen die Eigenschaften von Planetenatmosphären im Gliese 581-System in
unterschiedlicher Entfernung vom Zentralstern berechnet. So wollten sie feststellen, in welchem
Bereich es weder zu heiß war, damit Wasser nicht verdampft und auch nicht zu kalt, damit durch
das Kohlendioxid noch einen hinreichend großer Treibhauseffekt ermöglicht wird, der das Wasser
über dem Gefrierpunkt hält.
Werner von Bloh, vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, sah sich mit seinem Team einen
noch engeren Bereich innerhalb der habitablen Zone an, in dem Photosynthese wie auf der Erde
möglich ist. Dazu modellierten die Wissenschaftler verschiedene Kohlendioxid-Quellen und
mögliche Wege, das Gas wieder aus der Atmosphäre zu entfernen und suchten nach einem stabilen
Gleichgewicht.
Die Ergebnisse der beiden Forschergruppen stimmen überein und bestätigen, den schon im Juni
geäußerten Verdacht, dass sich Gliese 581c zu dicht an seiner Sonne befindet, um in der
habitablen Zone zu liegen. Der Planet Gliese 581d hingegen könnte sich in einer habitablen Zone
befinden.
Eine zweite Erde ist aber auch Gleise 581d nicht: Die Bedingungen auf diesem Planeten, so die
Wissenschaftler, sind vermutlich so ungünstig, dass sich komplexeres Leben hier wohl kaum bilden
dürfte. Gliese 581d dreht sich - genau wie unser Mond um unsere Erde - während eines Orbits
exakt einmal um die eigene Achse. Astronomen sprechen hierbei von einer gebundenen Rotation.
Das bedeutet, dass auf einer Seite des Planeten immer Tag, auf der anderen Seite immer Nacht ist,
was zu extremen Temperaturunterschieden zwischen den beiden Hälften führt.
Gliese 581d liegt zudem relativ weit am Rand der habitablen Zone von Gliese 581. Da sein Orbit
vermutlich recht stark von einer Kreisbahn abweicht, könnte der Planet auf seinem 83,6 Tage
dauernden Umlauf um den Zentralstern die habitable Zone sogar zeitweise verlassen.
Rote Zwerge, also Sterne mit weniger Masse als unsere Sonne, sind deswegen so interessant, weil
etwa 75 Prozent aller Sterne der Milchstraße zu diesem Typ gehören. Sie sind äußerst langlebig
und stabil. Lange Zeit hielt man sie allerdings für relativ ungeeignet, um lebensfreundliche Planeten
zu beherbergen - etwa wegen der gebundenen Rotation der Planeten oder starker magnetischer
Aktivität dieser Sterne. Eine Ansicht, die sich allerdings in letzter Zeit etwas gewandelt hat. Vor
diesem Hintergrund ist der Fund eines möglicherweise zumindest nicht ganz lebensfeindlichen
Planeten um einen roten Zwerg ein wichtiger Schritt.
In einer dritten Studie wurde auch die Stabilität des Planetensystems um Gliese 581 untersucht.
Das System sollte demnach ähnlich stabil sein, wie unser Sonnensystem, was auch für relativ
stabile Klimabedingungen auf den Planeten sprechen würde. Zukünftige Missionen werden die
beiden Planeten im Gliese 581-System sicherlich gründlicher unter die Lupe nehmen, um mehr
über die Atmosphären der fernen Welten zu erfahren.
Gliese 581
Im April 2007 wurde um diesen Roten Zwerg der erste erdähnliche Exoplanet entdeckt, Gliese 581 c.
Dieser hat den 1,5-fachen Durchmesser und die 5-fache Masse der Erde und umkreist den Stern alle
13 Tage in einem Abstand von 0,07 AE. Der Planet hat vermutlich eine Oberflächentemperatur, bei
der Wasser flüssig ist. Die Entdeckung gilt als große Sensation und ist ein bedeutender Schritt hin zur
Entdeckung von außerirdischem Leben.
Ein weiterer Planet d mit acht Erdmassen, einer Umlaufdauer von 84 Tagen und 0,25 AE Abstand
weist wohl ebenfalls lebensfreundliche Temperaturen auf.
Im April 2009 wurde Gliese 581 e entdeckt, der bis dato leichteste Exoplanet mit nur 1,9 Erdmassen.
Mit einer Umlaufdauer von 3,15 Tagen steht er aber seinem Stern zu nah für Leben.
Schon länger bekannt ist ein Planet b mit der 16,6-fache Masse der Erde, welcher den Stern alle 5,4
Tage umkreist.
Sternbild: Waage
Alter: 4,3 Milliarden Jahre
Entfernung: 20,4 Lichtjahre
Spektralklasse: M3
Größenklasse: 10,56
Leuchtkraft: 0,002 * Sonne
Masse: 0,33 * Sonne
Radialgeschwindigkeit: -9,4 km/sek