Exoplaneten1

Indirekte Beobachtung





Doppler-Spektroskopie (Radialgeschwindigkeit)
Photometrie (Transit)
Astrometrie
Pulsar Timing
Microlensing
Direkte Beobachtung
 Auslöschungsinterferometrie
 Abdunkelung des Zentralsterns
2

Kandidaten welche durch Radialgeschwindigkeiten oder bei Astrometrie
gefunden wurden:



535 Planetensysteme
657 Planeten
79 Systeme mit mehreren Planeten
Einfluss auf Bewegung der Sonne: Jupiter 12.5 m/s, Erde 0.04 m/s
Gut geeignet, um Planeten mit ~Jupitermasse zu finden
Aus 10 pc Entfernung gesehen, verursacht Jupiter ein „Wackeln“ der Sonne um
500 μarcsec (Erde 0.3 μarcsec)
Masse des Planeten kann direkt bestimmt werden
Benötigte Genauigkeit wird noch nicht erreicht
5

Exoplaneten mit Transit



176 Planetensysteme
193 Planeten
17 Systeme mit mehreren Planeten

Zieht ein scheinbar kleinerer Himmelskörper
vor einem anderen vorbei und bedeckt ihn
dabei teilweise, so wird dieser Durchgang ein
Transit genannt.
Brown et al. 2001

Kandidaten welche durch 'Microlensing' gefu
nden wurden
12 Planetensysteme
 13 Planeten
 1 Systeme mit mehreren Planeten


Kandidaten welche durch Bildgebende Verfa
hren gefunden wurden
26 Planetensysteme
 29 Planeten
 1 Systeme mit mehreren Planeten




Die Region um einen Stern, in der Wasser in den 3
Aggregatzuständen (Eis, Wasser, Dampf) existieren
kann.
Zwischen 0,95 und 1,37 AE
Wo genau der Bereich verläuft, in dem Wasser flüssig
ist, hängt von der Masse und der Energieabstrahlung
des Sterns ab.

Informationen:

Entfernung zur Sonne: 0,72 AE (Erde: 1AE)
Umfang am Äquator: 38.025 km (40076 km)
Volumen: 928.400.000.000 km3 (1.083.319.780.000 km3)
Dichte: 5,24 g/cm3 (5,52 g/cm3)
Fallbeschleunigung: 8,87 m/s2 (ca. 10 m/s2)
Siderisches Jahr: 225 Erdtage (365)
Volle Drehung um die eigene Achse (Tag): 243 Erdtage
Monde: keine
ESI: 0.44

SPH: 0.00










Der heftige Vulkanismus
Um Venus herum entwickelte sich eine dichte
Atmosphäre und eine stets geschlossene
Wolkendecke. Das sorgt für einen enormen
Treibhauseffekt. Venus kann ihre Wärme nicht
an den Weltraum abgeben. Sie heizte sich in
den letzten Millionen Jahren immer stärker auf.
Heute ist sie sogar heißer als Merkur, der
sonnennächste Planet!

Informationen:








Entfernung zur Sonne: 1,52 AE (Erde: 1AE)
Umfang am Äquator: 21.344 km (40.076 km)
Volumen: 163.140.000.000 km3 (1.083.319.780.000 km3)
Dichte: 3,94 g/cm3 (5,52 g/cm3)
Fallbeschleunigung: 3,69 m/s2 (ca. 10 m/s2)
Siderisches Jahr: 686,93 Erdtage (365)
Volle Drehung um die eigene Achse (Tag): 1,026 Erdtage oder 24,62
Stunden
Monde:
 Phobos: 11 km (Erdmond 3476 km)
 Daimos: 6 km
.



Der Mars zu klein, um Wasser an der
Oberfläche und die Luft der Atmosphäre
dauerhaft festhalten zu können.
Wasser, das an die Oberfläche tritt, verdampft
sofort wegen des geringen Drucks und
verflüchtigt sich als Wasserdampf.
Die dünne Luft kann die Wärme der Sonne
kaum speichern.
» Temperatur: - 133 °C (Min.)
- 55 °C (Mittel)
+ 27 °C (Max.)


Direkt im Bereich des Zentrums einer
Galaxie wird sich höchstwahrscheinlich
kein Leben herausbilden können. Hier
geht es viel zu turbulent zu. Viele Sterne
drängen sich zusammen. Wenn einer von
ihnen am Ende seines Daseins angekommen
ist und explodiert, wird er seine Umgebung
und damit viele andere Sterne mit Röntgenund Gammastrahlung bombardieren.
Ganz im Außenbereich einer Galaxis
wird die Entstehung von Leben kaum
möglich sein, denn es benötigt ja auch
eine Heimat. Die Entstehung von
Planeten und Monden am Rande der
Galaxien ist nicht möglich, da dort zu
wenig Metalle und feste Stoffe zur
Verfügung stehen. Es bilden sich
Sterne ohne Planeten.

Definition: Ein extrasolarer Planet, kurz
Exoplanet, ist ein Planet außerhalb des
vorherrschenden gravitativen Einflusses der
Sonne. Extrasolare Planeten gehören also nicht
dem Sonnensystem an, sondern einem anderen
Planetensystem bzw. umkreisen einen anderen
Stern.







Entfernung: 36.46 Lj
Lage: Sternbild Vela
Spektralklasse: K5V
Sonnenmassen: 0.69 MSonne
Radius: 0.533 RSonne
Temperatur: 4715 (± 102) K
Alter: 5.61 Mrd. Jahre
Entfernung vom Stern: 0,69 AE
Entdeckung in: 2011
•
•
Entfernung: 20.25 ± 0.3Lj
Spektralklasse: M2.5V (Sonne: G2V)
Klasse/Stern
Farbe
Temp. in K
Masse in M☉
Klasse G
gelb
5000–5900
1.1
Sonne
gelb
5778
1
Klasse M
rot-orange
ca. 3300
0,3
Gliese 581
rot-orange
3498 (± 56)
0.31 (± 0.02)



Radius: 0.3 (± 0.01) Rsun (208.710 km)
Alter: 8 (−1+3) Gyr
Scheinbare Helligkeit: 10,57 mag

Auge sieht in der Großstadt bis 4 mag und im
Gebirge bis 6 mag.
 vgl.: (Sonne: −26,73 mag)
(Mond: −12,73 mag)
(Polarstern: 1,97 mag)
(Pluto: 13,9 mag)

•
•
•
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•
1. Planet
Entdeckung: 2009
Masse: 0.0061 MJ (= 1.9 M⊕)
Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.028 AE (= 4.188.740,39 km)
Siderisches Jahr: 3.15 Tage
Temperatur: heiß
•
•
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•
•
•
2. Planet
Entdeckung: 2005
Masse: 0.05 MJ (= 15.89 M⊕)
Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.041 AE (= 6.133.512.7 km)
Siderisches Jahr: 5.37 Tage
Temperatur: 187 °C (Schätzung)
•
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•
•
•
3. Planet
Entdeckung: 2005
Masse: 0.017 MJ (5.4 M⊕)
Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.073 AE (10.920.644.6 km)
Siderisches Jahr: 12.9182 Tage

•
•
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•
4. Planet
Entdeckung: ?
Masse: 0.01 MJ (= 3.18 M⊕)
Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.15 AE (= 22.439.680,65 km)
Siderisches Jahr: 36.7 Tage


5. Planet
Entdeckung: 2007

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•
•
6. Planet
Entdeckung: ?
Masse: 0.023 MJ (= 7.3100088722 M⊕)
Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.028 AE (= 4.188.740,39 km)
Siderisches Jahr: 433 (± 13) Tage
Entfernung 180 pc~ 600 Lj
Spectral Type G5
Hitze: 5518Kelvin
Sonnenmassen/Sonnenradii 0.970/0.979
http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler22b/
Planet Charakteristika
Radius
R⊕
2,38
Planetenumlaufbahn
Dichte
Transitdauer
Periode
Entfernung zum Stern
g/cm3
Stunden
Tage
AE
7.415
289.8623
0.849
<14.7 (Erde: 5,5 g/cm3)
Temperature
comparisons
Venus
Global
Equilibrium
Temperature
307 K
34 °C
93 °F
+ Venus'
GHG effect
737 K
464 °C
867 °F
+ Earth's
GHG effect
+ Mars'
GHG effect
Earth
255 K
−18 °C
−0.4 °F
288 K
15 °C
59 °F
Kepler 22b
262 K
−11 °C
22.2 °F
Mars
206 K
−67 °C
−88.6 °F
295 K
22 °C
71.6 °F
210 K
−63 °C
−81 °F
Rank
Name
ESI
SPH
HZD
Combined
pClass
Earth
1.00
0.72
-0.50
0.74
warm terran
mesoplanet
non-exoplanet
1
KOI 736.01
0.98
0.63
-0.59
0.67
warm terran
mesoplanet
Kepler candidate
2
KOI 494.01
0.93
0.00
-0.33
0.53
warm terran
psychroplanet
Kepler candidate
3
KOI 784.01
0.91
0.46
-0.81
0.52
warm terran
mesoplanet
Kepler candidate
4
KOI 610.01
0.90
0.05
-0.91
0.35
warm terran
mesoplanet
Kepler candidate
5
KOI 947.01
0.90
0.05
-0.36
0.53
warm terran
psychroplanet
Kepler candidate
6
KOI 817.01
0.87
0.22
-0.82
0.42
warm superterran
mesoplanet
Kepler candidate
7
KOI 1361.01
0.83
0.03
-0.27
0.53
warm superterran
psychroplanet
Kepler candidate
8
KOI 463.01
0.83
0.00
0.34
0.5
warm terran
psychroplanet
Kepler candidate
9
KOI 701.03
0.81
0.76
-0.65
0.64
warm superterran
mesoplanet
Kepler candidate
10
KOI 227.01
0.81
0.00
-0.93
0.29
warm superterran
thermoplanet
Kepler candidate
11
KOI 255.01
0.80
0.91
-0.66
0.68
warm superterran
mesoplanet
Kepler candidate
12
KOI 854.01
0.79
0.00
0.54
0.42
warm terran
hypopsychroplane
Kepler candidate
t
13
KOI 1026.01
0.79
0.00
0.80
0.33
warm terran
hypopsychroplane
Kepler candidate
t
14
HD 85512 b
0.79
0.00
-0.95
0.28
warm superterran
thermoplanet
Confirmed
15
KOI 268.01
0.74
0.00
-0.94
0.27
warm superterran
thermoplanet
Kepler candidate
?
Kepler-22b
0.64—0.79
0.00
-0.59
0.38
warm
nonneptunian..superte habitable..mesopla
rran
net
Confirmed
16
Gliese 581 d
0.70
0.00
0.79
0.3
warm superterran
psychroplanet
Confirmed
N/A
Mars
0.66
0.00
0.33
0.44
warm subterran
hypopsychroplane
t
non-exoplanet
N/A
Mercury
0.60
0.00
-1.46
0.05
hot mercurian
non-habitable
non-exoplanet
N/A
Venus
0.44
0.00
-0.93
0.17
warm terran
non-habitable
non-exoplanet
N/A
hClass
Status


http://phl.upr.edu/library/notes/updatesone
xoplanetsduringthefirstkeplerscienceconferenc
e
http://andrewrushby.com/category/astrono
my-and-exoplanets/



Wie aber kamen die Astronomen zu ihrer gewagt klingenden Schätzung, da bisher
doch gerade erst einmal knapp 1.000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems
"offiziell" entdeckt wurden, von den die meisten ziemlich groß und gar nicht
erdähnlich sind? Die Antwort lautet: mittels Mikrolinseneffekts, einem Phänomen,
das man zum Aufspüren von kleinen und sonnenfernen Exoplaneten nützen kann.
Die meisten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems wurden entweder
aufgrund von minimalen Veränderungen der Radialgeschwindigkeit oder der
Helligkeit der Sterne gefunden ("Transit-Methode"), die vor allem auf große und
sonnennahe Begleiter schließen lassen. Mit sogenannten Gravitations- oder
Mikrolinsen kann man hingegen auch kleinere Planeten mit größerer Umlaufbahn
entdecken - was dem Astronomenteam in sechs Jahren relativ oft gelang.
Benötigt wird für das von Albert Einstein theoretisch beschriebene "Microlensing"
ein weit entfernter Stern als Lichtquelle. Zieht davor ein anderer Stern vorüber,
wird durch dessen Gravitation das Licht des Quellsterns gebeugt, was zur
Helligkeitssteigerung führt. Der vorbeiziehende Stern wirkt quasi als Linse. Wird
er freilich von Planeten begleitet, dann hinterlassen die ihre Spuren in der
sogenannten photometrischen Kurve, was auf Masse und Umlaufbahn der
Planeten schließen lässt.





Earth Similarity Index (ESI)
Standard Primary Habitability (SPH)
http://phl.upr.edu/projects/habitableexoplanets-catalog/stats
http://www.nytimes.com/interactive/2011/12/0
3/science/space/1202-planet.html
http://www.factfictionandconjecture.ca/files/
milky_way.html



http://phl.upr.edu/projects/habitableexoplanets-catalog/list_esi
KOI
http://www.scienceblogs.de/mt/suche.cgi?In
cludeBlogs=34&search=exoplaneten

http://www.astrokramkiste.de/habitablezone