Exoplaneten - Universität Stuttgart

Exoplaneten Die Suche nach
der 2. Erde
Alfred Krabbe
Deutsches SOFIA Institut
Universität Stuttgart
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Übersicht
• Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
• Nach was suchen wir eigentlich genau?
Astronomen und ihre Planeten
• Wie die Stecknadel im Heuhaufen finden?
Entdeckung der Exoplaneten?
• Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Ein alter Disput
•
Aristoteles 384–322
– Es kann nicht mehr als eine Welt geben …
•
Plutarch 46 – 120, Das Mondgesicht
Der Mond erfüllt einen Zweck
– Wenn der Mond (von den Göttern) aus der Erde gemacht ist, sollte er
demselben Zwecke dienen und ebenso bewohnt sein.
– Der Mond braucht nicht notwendig bewohnt sein. Sein Zweck erfüllt
sich bereits, indem er der Erde dient. …
– Der Mond mag nur zum Teil bewohnbar sein, ähnlich der Erde (z.B.
Meere und Wüsten).
•
Lukian 120 - 180, Der wahren Geschichte erstes Buch
– Der Mond ist von phantastischen Wesen bevölkert.
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
•
Die Bewohnbarkeit des Mondes ist möglich, aber nicht
notwendig.
•
Die Mondbewohner sind nicht notwendig menschen-ähnlich
•
Der Mond ist als Teil der Schöpfung unter Kontrolle der
Götter.
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Instrumentalisierung der Planeten
• Für politische Zwecke und menschliche Utopien
– Cyrano de Bergerac (1619 – 1655)
Mondstaaten und Sonnenreiche
Darstellung der Bevölkerung des Mondes und der Sonne als
Mittel gesellschaftlicher Kritik und politischer Utopie.
– Carl Ignaz Geiger (1757 – 1791)
Reise eines Erdbewohners in den Mars
Marsbevölkerung als Mittel zur Karikatur der unduldsamen und
militaristischen Kleinstaaten seiner Zeit.
•
Die Bewohnbarkeit von Mond und Mars ist vorausgesetzt
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Bildung und Emanzipation
•
Bernard de Fontanelle (1657 – 1757)
Dialogen über die Mehrheit der Welten
– Gespräch mit Marquise G*** –
„Unsere Sonne hat Planeten, die sie
erleuchtet, warum sollte nicht auch ein
jeder Fixstern der gleichen haben, die
von ihm erleuchtet werden?”
•
•
Nicht nur die Sonne hat Planeten, das
Universum ist voller Sonnen und
Planeten
Die Sonne und die Erde sind keine
ausgezeichneten Orte
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Die Sinnfrage
•
Christiaan Huygens (1629 – 1695)
Nouveau Traité de la Pluralité de la lune
– „Es muss also auf jenen Gestirnen ein Wesen geben, in dem etwas
vom Göttlichen lebt, ein Wesen, das erkennen, verstehen, begreifen,
sich erinnern kann, das die Wahrheit zu erkennen und vom Falschen
zu unterscheiden vermag – mit einem Wort, ein Wesen, für das
letztlich alles vorbereitet ist, was der Boden hervorbringt.“
•
Die vielen Planeten sind bevölkert, damit ihr Dasein einen Zweck hat
(Teleologie).
•
Damit wird auch nach Sinn und Zweck des Universums gestellt.
•
Eine göttliche Ordnung ist vorausgesetzt
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Kosmologisches Prinzip
• Isaac Newton (1643-1727) General Scholium
– „And if the fixed Stars are the centers of other like systems, these,
being form’d by the like wise counsel, must be all subject to the
dominion of One.“
• Gravitationsgesetze gelten überall
• Alle Orte im Weltall
sind gleichberechtigt (Homogenität)
• Isotropie erst später
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Ohne gute Instrumente geht nichts!
•
Bernard de Fontanelle (1657 – 1757)
Dialogen über die Mehrheit der Welten
– „Die Bewohner eines Planeten aus einem dieser unzählbaren Wirbel
[Planetensysteme] sehn von allen Seiten die Sonnen der ihnen
nahgränzendnen Wirbel [Planetensysteme]; können aber nicht ihre
Planeten wahrnehmen, die nur ein schwaches ... Licht haben ...“.
•
Planetensysteme um andere Sterne sind als bewohnt gedacht.
•
Wir können die Planeten (wenn sie denn existieren), wegen ihrer
Lichtschwäche nicht sehen.
Korrektur:
4
"
4
O
2
"
2
O
L
#T $R
C= " =
LO #T $R
, T" = TO
4 2
O O
4 2
O O
2
"
2
2
"
2
T R R
R
RO
, C=
=
2r
T R 4r
4r
Tag/Nacht
Albedo
…
& R ) 2 & 1AU ) 2
R" = 6371km, r = 150Millionenkm, CPl = 4.5 •10 ( Pl + (
+ •3
' R" * ' rPl *
%10
20.11.2008
!
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Interstellare Materie
•
Bernard de Fontanelle (1657 – 1757)
Dialogen über die Mehrheit der Welten
– „... ich glaube aber auch, dass nach der Einrichtung des Weltalls von Zeit
zu Zeit neue Sonnen entstehen können. Warum sollte die zur Bildung einer
Sonne taugliche Materie, nachdem sie in verschiednen Gegenden
zerstreut worden, sich nach einer langen Zeit nicht an einem gewissen Ort
wieder vereinigen, und den Grund zu einer neuen Welt legen können.“
•
Zusammenfassung des modernen
interstellaren Materiekreislaufs
•
Sterne sind physikalische Körper
•
Sternleben ist zeitlich begrenzt.
•
Planeten entstehen dann zwangsläufig mit der Sonne
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Sind wir allein?
•
Carlos Frenk, Kosmologe, University of Durham UK:
– "Bevor ich sterbe, würde ich gern wissen, … ob wir allein im All sind ….”
Spiegel, 6.11.08
Leben in der uns bekannten Form ist im Weltraum selten
•
Die Versuche, biologisches Leben außerhalb der Erde nachzuweisen, sind
bislang fehlgeschlagen.
–
–
–
–
•
Quarantäne der Apollo Astronauten
Mars: Wasser, organisches Material?
Venus, Merkur, Titan
Äußere Planeten, Kometen, Meteoriten
Evolutionsbiologie: Der Mensch ist das
Ergebnis eines günstigen Zufalls.
Die Aufklärung drängt den Gedanken an einen
koordinierenden Schöpfer in den Hintergrund
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Der fast unendliche Raum lässt Menschen unbehaust zurück.
•
•
Giordano Bruno, Teleskopentwicklung
Blaise Pascal (1623-1662): “Das Schweigen der Ewigkeit und der
unendliche Raum erschrecken mich.”
Erde
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Warum faszinieren uns Planeten?
Blick in die Geschichte
Zusammenfassung
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Andere Lebensformen
Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben abschätzen
Sinn und Zweck des Universums
Politische Projektionsfläche
Bildung & Emanzipation
Alleinsein überwinden
(Geschwister im All)
Das unbekannte
Universum wissenschaftlich erforschen
Sternentstehung und
Planetenentstehung
verstehen
Abenteuerlust
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
• Was ist ein Planet ?
• Natürliche Definition:
Körper der um die Sonne kreist und nicht um einen Planeten
• Abgrenzung: Stern - Planet
– Selbst leuchten <-> Beleuchtet werden (Jupiter?)
– Größe, Helligkeit, Masse, Braune Zwerge?
Planet
Stern
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Mond, Asteroid,
Komet, etc.
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Planet? Einwände: was ist mit
–
–
–
–
Kleinplaneten, Asteroiden, Kometen?
der Zunahme bekannter kleiner Körper durch Hubble et al.?
Trans-Neptun Körpern?
Kuiper-Belt Objekten?
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Planet?
– Keine Nukleosynthese!
– aus Sternhelligkeit und Oberflächentemperatur
log Sonnenleuchtkräfte
Sterne
Sonne:
~1000 MJupiter
H Fusion ab
75 MJupiter
Li Fusion ab
65 MJupiter
D Fusion ab
13 MJupiter
Planet
!
13 MJupiter
Braune
Zwerge
Planeten
H Nukleosynthese kennzeichnet Sterne
Lithiumhäufigkeit Y(Li) = 10-10, !Y(..) = 1
Braune Zwerge
Baraffe et al. 2002
Planeten
Bildung von Li, D kurz nach dem Urknall
“Verbrennung” zu C in stellarer Nukleosynthese
Temperatureff
20.11.2008
Sterne
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Planet?
– Keine Nukleosynthese!
– aus Sternhelligkeit und Oberflächentemperatur
Sonne:
~1000 MJupiter
H Fusion ab
75 MJupiter
Li Fusion ab
65 MJupiter
D Fusion ab
13 MJupiter
Planet
!
13 MJupiter
LiI 670.8 nm
Sterne
Braune
Zwerge
Planeten
Nukleosynthese kennzeichnet Sterne
Lithiumhäufigkeit Y(Li) = 10-10, !Y(..) = 1
Bildung von Li, D kurz nach dem Urknall
“Verbrennung” zu C in stellarer Nukleosynthese
Rebolo 1998
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Planet?
– Abgrenzung zu Sternen
Körper ohne Nukleosyntheseprozesse, der einen Stern umkreist.
Lithiumtest
!
Li
"
Li
Lithium Batterie
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Planet?
– Abgrenzung nach unten: Asteroide, Kometen <-> Planet
– Generalversammlung der IAU 2006
•
Ein Planet ist ein Körper, der
– sich auf einer Bahn um die Sonne befindet
– über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation
eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden
– die Umgebung seiner Bahn bereinigt hat.
Eros
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
20.11.2008
Was ist ein Planet?
Raumfahrt aus Leidenschaft
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Exoplanet?
•
Ein Exoplanet ist ein Körper, der
– sich auf einer Bahn um einen Stern befindet
– über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation
eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden
– die Umgebung seiner Bahn bereinigt hat
MExo ! 13 MJ (ME = 1/500 MJ)
•
Gliese 229
M1 V, 3700K
6.2pc
Kein Exoplanet
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gliese 229B
40 MJ, 40 AU, 7 arcsec
Brauner Zwerg
1. substellares Objekt
Wonach suchen wir eigentlich?
Astronomen und Ihre Planeten
•
Was ist ein Exoplanet?
•
Ein Exoplanet ist ein Körper, der
– sich auf einer Bahn um einen Stern befindet
– über eine ausreichende Masse verfügt, um durch seine Eigengravitation
eine annähernd runde Form (hydrostatisches Gleichgewicht) zu bilden
– die Umgebung seiner Bahn bereinigt hat
MExo ! 13 MJ (ME = 1/500 MJ)
•
2MASSW J1207334-393254
(2MASS 1207)
53 pc, 26 MJ, 0.002 L!
Objekt umkreist
2250K, 8 Myr
keinen Stern!
Brauner Zwerg
-> kein Exoplanet
40AU 53pc
Chauvin
20.11.2008
(2005)
2MASS 1207b
8 MJ, 41 AU
1600 K
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
•
•
•
PSR B1257+12: Radiopulsar
Wolszczan & Frail 1992
Rotationsdauer: 6.22 ms, 161 Hz
Ursache für Frequenzverschiebung?
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
Dopplereffekt
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
#s, #t
#P
"s = c • "t = c • "P
"s
"P 3•10 8 m /s • 0.01ns
=c
=
P
P
6218530ns
= 0.5m /s (1.7km /h)
v Pulsar =
v Pulsar
Vergleich Sonne - Erde
!
v Sonne = 30km /s
M"
= 0.09m /s
MO
MPulsar = 1.4 M# , rBahn = 0.4 AU, MExo = 4.3 M " , aber Bahnneigung, Exzentritzität!
Durch Planeten verursachte typische stellare Geschwindigkeiten vStern~ 0.1 … 3 m/s
!
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
326 Exoplaneten
•
•
•
•
•
3
Zeitmarken
10
Abbildung
8
Mikrolinsen
58
Transit
247 Radialgeschwindigkeit
13. Nov. 2008!
P. Kalas et al. 2008
Formalhaut
7.7pc, 2.1MO, 8540K
Formalhaut b
~ 3 MJ
~115 AU
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
326 Exoplaneten
•
•
•
•
•
3
Zeitmarken
10
Abbildung
8
Mikrolinsen
58
Transit
247 Radialgeschwindigkeit
13. Nov. 2008!
P. Kalas et al. 2008
Formalhaut
7.7pc, 2.1MO, 8540K
Formalhaut b
~ 3 MJ
~115 AU
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
326 Exoplaneten
•
•
•
•
•
3
Zeitmarken
10
Abbildung
8
Mikrolinsen
58
Transit
247 Radialgeschwindigkeit
13. Nov. 2008!
P. Kalas et al. 2008
Formalhaut
7.7pc, 2.1MO, 8540K
Formalhaut b
~ 3 MJ
~115 AU
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
13. Nov. 2008!
C. Marois et al. 2008
20.11.2008
HR 8799
39 pc, 1.5MO, 7400K
HR 8799 b
~ 7-10 MJ
~24 - 67 AU
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
13. Nov. 2008!
C. Marois et al. 2008
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
Dopplerspektroskopie
Indirekte Entdeckung
von Exoplaneten
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Die Stecknadel im Heuhaufen finden
Die Entdeckung der Exoplaneten
Sternmasse: 2.3M#
3. Kepler Gesetz
!
v Pl =
GM Stern
r !
M Pl =
M Stern v Stern
v Pl
20.11.2008
Sterntyp: A3 V
r3 =
GM Stern 2
PStern
2
4"
Raumfahrt aus Leidenschaft
Spektroskopie
Periode: 600 Tage
Die Stecknadel im Heuhaufen
Die Entdeckung der Exoplaneten
Transitphotometrie
Venus 8.6.2004
Beispiele:
OGLE-TR-113
OGLE-TR-132
Otto Struve, 1952
But there seems to be no
compelling reason why the
hypothetical stellar planets
should not … be much closer
to their parent stars than in the
case of the solar system. It
would be interesting to test
whether there are any such
objects.
(Observer, 72, 199, 1952)
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b: Ein heißer Jupiter
Der Planet HD209458b:
Radius: 1.31 RJup = 14.7 R"
Masse: 0.676 MJup
Bahnachse: 0.0468 AU
Temperatur: 1150 K
Exzentrizität: 0.013
Länge des Periastron: 80 °
HD209458:
Inklination: 86.1 °
Spektraltyp: G0V
Transit Dauer (IC): 184.25 min
Masse: 1.05 M!
Umlaufszeit: 3.5347454d (± ~1 s !)
Radius: 1.15 R!
Modell Spektren verfügbar
Temperatur: 6099 K
Magnitude: 7.65
$ R ' 2 $ 1AU ' 2
"4
CPl = 4.5 •10 & Pl ) &
) • 3 = 1.3•10 = 1 7500
% R# ( % rPl (
"10
Entfernung: 47.1pc
Im NIR ~ 1/1500
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
!
HD 209458b Beobachtung
Beobachtungsfenster der Konjunktionen
HD 209458 in Opposition
Kulmination
Konjunktion
etwa zeitgleich
Beobachtung eines bedeckenden
Transits
(obere/untere Konjunktion) etwa
2-3 mal/Jahr/Observatorium möglich
Angerhausen, Krabbe et al. 2007
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b Beobachtung
Die Idee
• Untersuchung der
Planeten Atmosphäre
• Differentielle Infrarot
Spektroskopie
• HD209458b außerhalb
und während des Transits
beobachten:
• 2 Datensätze:
– Stern + Planet
– Stern allein
• Untere/obere Konjunktion
SignalStern + SignalPl
S
C=
= 1+ Pl
SignalStern
SStern
20.11.2008
Kontrastspektrum
Raumfahrt aus Leidenschaft
C=
SPL
SStern
HD 209458b
Untere Konjunktion:
Transmissionsspektrum
der Planetenatmosphäre
Obere Konjunktion:
Emissions-,
Reflektionsspektrum
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b Beobachtung
Zeitfenster der oberen Konjunktion
T0+P/2
t0
HD 209458b
Gebundene Rotation
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b
Beobachtung
2006 - 2007
Keck, Hawaii
VLT, Chile
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b Beobachtung
S/N des Planetensignals:
S/N des Sternspektrum:
- 2560 im H-band (1.5 - 1.8 "m)
-
1250 im K-band (2.0 - 2.35 "m)
20.11.2008
- 1 im H-band
- 0.5 im K-band
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 209458b Beobachtung
Barman 2005
Sudarsky 2003
Ausschnitt
Spektrale Signaturen noch nicht signifikant
• Wetterbedingungen nicht stabil
• Luftruhe und Transparenz zeitlich variabel
• Nächtliche Variation von Spurengaskonzentrationen
Neue Beobachtungen von HD189733b 2008
Obs.
Angerhausen, Krabbe et al. 2007
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
HD 189733b Beobachtung
Swain et al. 2008
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
!
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
Temperatur der Oberfläche von Planeten
Pa = "Teff4 #a A(1$ Re)
Teff : Oberflächentemperatur des Sterns
Pe = "TPl4 #e A%e
r : Bahnradius
R2
#a = &' = & 2
r
4&
#e =
•2
2
Rotation
Pa = Pe , 1$ Re = %e
2
R : Radius der Sonne
A : Fläche auf dem Planeten
$ : Raumwinkel der Strahlung
Re: Reflektionskoeffizient
%e : Emissionskoeffizient
2#
R
&
!
r
Annahme: Sphärische Form
Graue Oberfläche, Rotation
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
Temperatur der Oberfläche von Planeten
Beispiel: Sonne-Erde
R2
"T # 2 A(1$ Re) = "TPl4 4#A%e
r
4
eff
R2
T 2 = 4TPl4
r
R
TPl2 = Teff2
2r
R
TPl = Teff
2r
Teff : z.B. 5777 K
r : z.B. 1.5•1011 m (1AU)
R : z.B. 7•108 m
4
eff
Einsetzen =>
TErde = 279 K
3. Kepler
2#
R
&
r
Spektroskopie
!
20.11.2008
Annahme: Sphärische Form
Graue Oberfläche, Rotation
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
Temperaturbereich für biologisches Leben:
Wasser
CH, C-C, etc. Bindungen
DNA
Erde
etc.
rmin/ max
R Teff2
=
2
2 Tmax/
min
gebundene
Rotation
Tmin = -50ºC
!
Zeitkonstante stellarer Entwicklung
Tmax = +55ºC
rmax = rMars = 1.5 AU => TMars = 226 K
rmin = rVenus = 0.7AU => TVenus = 325 K
Hauptreihe: V , z.B. Wega A0 V
Massegrenze: O B A F G K M R N S T
1.6 M! $ M $ 0.08 M!
rmin ! r ! rmax
Sonne: G2 V
„Habitable Zone“
20.11.2008
Zeit auf der Hauptreihe $ 3•109 Jahre
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
Gliese 581 (Sternbild Waage)
6.2pc, M3 V, 3480K
Gliese 581 d (2007)
~8 M", 84d, 0.25AU, -20ºC (gebunden)
Treibhauseffekt (von Bloh et al. 2008)
Gliese 581
Erde
gebundene
Rotation
gebundene
Rotation
ungebundene
Rotation
Erster Exoplanet in der
bewohnbaren Klimazone
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
(in Betrieb/im Bau)
CoRoT (CNES): Transits: gestartet Dez. 2006
Kepler (NASA): Transits (Start 2009)
Gaia (ESA): Astrometrie (Start 2011)
SIM (NASA): Interferometrie (Start 2016)
New World Mission: Coronograph (Start 2016)
CoRoT
18.12.2008
8:00 V27.01
(in Planung)
TESS (NASA): Transits (Start 2012)
Pegase (CNES): Interferometrie, Transits
Darwin/ISI (ESA): Nulling Interferometrie, Transits (CoRoT&Kepler Nachfolge)
Gaia
Darwin
SIM
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Gibt es dort Leben?
Klimazonen und Satelliten
Kepler
• NASA
• Lebensdauer 4-6 Jahre
• Präzisionsphotometrie, Transits
• 1.4m Ø Schmid Teleskop
• 1.0 m Apertur, 12º Feld
• Gleichzeitige Überwachung von
150000 Sternen
• 105 Hauptreihensterne, V=9-15 mag
• 42 CCDs (2200x1024)
• 430 - 890 nm (monochromatisch)
Ziel:
• Photometrische Transits für Erdähnliche Objekte
Parallel zu SOFIA
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Ø 27cm
Satelliten zur Entdeckung und Untersuchung von Exoplaneten
Kepler
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
Zusammenfassung
•
Warum faszinieren uns Exoplaneten?
•
Nach was suchen wir eigentlich genau?
•
Wie die Stecknadel im Heuhaufen finden?
•
Gibt es dort Leben?
Wir erwarten von Ihnen Antworten auf fundamentale Fragen menschlicher
Existenz.
Durch die Weltraumteleskope und die Entdeckung von Exoplaneten sowie durch
das erheblich gestiegene Verständnis der Sternentwicklung wissen wir erst seit
einigen Jahren, was Planeten auszeichnet.
Die Entdeckung von Exoplaneten und ihre Erforschung entwickelt sich in
rasantem Tempo zu einem eigenständigen neuen Zweig der Astronomie. Alle
geeigneten Sterne im Umkreis von 1kpc werden untersucht werden. Die Suche
nach Exoplaneten und deren Untersuchung stellt den Satellitenbau vor
erhebliche Herausforderungen.
Die Suche nach Leben erfordert „schweres wissenschaftliches Gerät“ im
Weltraum. Der Erdboden ist als Basis für diese Untersuchungen nicht geeignet.
Die Frage bleibt spannend.
Exoplanet research has a brilliant future for the next decades
and even centuries – assuming that we will last that long.
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
20.11.2008
Raumfahrt aus Leidenschaft
(Jean Schneider, 2008)