Exoplaneten
Erstes Spektrum eines Exoplaneten
Bei Beobachtungen an einem Dreifach-Planetensystem, das einer vergrößerten Version unseres eigenen Sonnensystems ähnelt,haben Astronomen erstmals direkt ein Spektrum eines Planeten aufgenommen, der einen fremden Stern umkreist. Das Ergebnis liefert neue Informationen über die Zusammensetzung und Entstehung des Planeten, und stellt einen Meilenstein der Suche nach Leben auf anderen Planeten dar.
 © ESO/M. Janson |
Spektrum eines Planeten des HR 8799-Systems.
Inhalt des Artikels
- » 1 - Wie der Fingerabdruck eines Planeten
- » 2 - Zentralstern 1000 Mal heller als die Planeten
Wie der Fingerabdruck eines Planeten
”Das Spektrum eines Planeten ist wie ein Fingerabdruck: Es liefert wichtige Informationen über die chemischen Elemente in der Planetenatmosphäre” erzählt Markus Janson, Erstautor des Fachartikels, in dem die neuen Ergebnisse vorgestellt werden. “Solche Informationen erlauben Rückschlüsse darauf, wie sich der Planet gebildet hat. In Zukunft könnte sich so auch Spuren von Leben auf fremden Planeten finden lassen.”
Die Forscher nahmen das Spektrum eines riesigen Exoplaneten auf, der den hellen, sehr jungen Stern HR 8799 umkreist. HR 8799 steht am Nachthimmel im Sternbild Pegasus, und ist rund 130 Lichtjahre von uns entfernt. Der Stern besitzt anderthalb Mal soviel Masse wie unsere Sonne, und ist Zentralstern eines Planetensystems, das einer vergrößerten Version unseres eigenen Sonnensystems ähnelt: Im Jahre 2008 wurden dort drei Riesenplaneten nachgewiesen, mit Massen zwischen dem sieben- und dem zehnfachen der Jupitermasse. Die Planeten sind 20 bis 30 Mal soweit von ihrem Zentralstern entfernt wie die Erde von der Sonne; außerdem weist das System zwei Gürtel kleinerer Objekte auf, ähnlich dem Asteroiden- und dem Kuipergürtel unseres Sonnensystems.
“Unser Beobachtungsziel war der mittlere der drei Planeten, der rund zehn Mal soviel Masse besitzt wie Jupiter besitzt und eine Oberflächentemperatur von rund 800 Grad Celsius aufweist”, so Carolina Bergfors, die an den Beobachtungen beteiligt war. “Nach mehr als fünf Stunden Belichtungszeit ist es uns gelungen, das Planetenspektrum aus dem viel helleren Licht des Zentralsterns herauszulösen.”
Damit ist es zum ersten Mal gelungen, das Spektrum eines Exoplaneten, der einen normalen, fast sonnenähnlichen Stern umkreist, direkt aufzunehmen. Bis dahin war die Bestimmung von Spektren nur indirekt möglich gewesen: Bei Beobachtungen von “exoplanetaren Eklipsen”, also Situationen, in denen ein Exoplanet von der Erde aus gesehen hinter seinen Heimatstern tritt, liessen sich Spektren indirekt durch Vergleich des aufgefangenen Lichts vor und nach Verschwinden des Planeten erschließen. Solche indirekten Bestimmungen sind nur mit Weltraumteleskopen möglich, und können nur dann gelingen, wenn die Umlaufbahn des Planeten relativ zur Blickrichtung der irdischen Beobachter exakt richtig ausgerichtet ist – und das ist nur für sehr wenige Exoplanetensysteme der Fall. In diesem Fall dagegen wurde vom Erdboden aus mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO beobachtet, und das Spektrum wurde direkt bestimmt und ist damit von der Orientierung der Umlaufbahn des Planeten unabhängig.
Die Forscher nahmen das Spektrum eines riesigen Exoplaneten auf, der den hellen, sehr jungen Stern HR 8799 umkreist. HR 8799 steht am Nachthimmel im Sternbild Pegasus, und ist rund 130 Lichtjahre von uns entfernt. Der Stern besitzt anderthalb Mal soviel Masse wie unsere Sonne, und ist Zentralstern eines Planetensystems, das einer vergrößerten Version unseres eigenen Sonnensystems ähnelt: Im Jahre 2008 wurden dort drei Riesenplaneten nachgewiesen, mit Massen zwischen dem sieben- und dem zehnfachen der Jupitermasse. Die Planeten sind 20 bis 30 Mal soweit von ihrem Zentralstern entfernt wie die Erde von der Sonne; außerdem weist das System zwei Gürtel kleinerer Objekte auf, ähnlich dem Asteroiden- und dem Kuipergürtel unseres Sonnensystems.
“Unser Beobachtungsziel war der mittlere der drei Planeten, der rund zehn Mal soviel Masse besitzt wie Jupiter besitzt und eine Oberflächentemperatur von rund 800 Grad Celsius aufweist”, so Carolina Bergfors, die an den Beobachtungen beteiligt war. “Nach mehr als fünf Stunden Belichtungszeit ist es uns gelungen, das Planetenspektrum aus dem viel helleren Licht des Zentralsterns herauszulösen.”
Damit ist es zum ersten Mal gelungen, das Spektrum eines Exoplaneten, der einen normalen, fast sonnenähnlichen Stern umkreist, direkt aufzunehmen. Bis dahin war die Bestimmung von Spektren nur indirekt möglich gewesen: Bei Beobachtungen von “exoplanetaren Eklipsen”, also Situationen, in denen ein Exoplanet von der Erde aus gesehen hinter seinen Heimatstern tritt, liessen sich Spektren indirekt durch Vergleich des aufgefangenen Lichts vor und nach Verschwinden des Planeten erschließen. Solche indirekten Bestimmungen sind nur mit Weltraumteleskopen möglich, und können nur dann gelingen, wenn die Umlaufbahn des Planeten relativ zur Blickrichtung der irdischen Beobachter exakt richtig ausgerichtet ist – und das ist nur für sehr wenige Exoplanetensysteme der Fall. In diesem Fall dagegen wurde vom Erdboden aus mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO beobachtet, und das Spektrum wurde direkt bestimmt und ist damit von der Orientierung der Umlaufbahn des Planeten unabhängig.
