Ein neuer Satz an Sonnensystemen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Das Blickfeld des Satelliten Kepler, auf ein optisches Bild des Himmels gelegt. Eine neue Kepler-Studie hat dreizehn stellare Systeme entdeckt, die siebenundzwanzig Exoplaneten enthält. NASA / Kepler

 

Das spektakuläre astronomische Programm, Planeten um andere Sterne zu entdecken, berichtet jetzt von 859 bestätigten Exoplaneten. 128 von ihnen befinden sich in Systemen, in denen wie in unserem Sonnensystem mehrere Objekte einen Stern umkreisen (in einigen Fällen umkreisen Exoplaneten ein Sternenpaar). Die Planeten in unserem Sonnensystem beeinflussen sich durch ihre gravitative Anziehung gegenseitig, etwas, das für mehr als ein Jahrhundert anerkannt ist. Ihre gemeinsame Schwerkraft hat zum Beispiel die Umlaufbahnen von Pluto und Neptun derart einander angeglichen, daß Pluto zwei Umläufe um die Sonne in der Zeit vollendet, in der Neptun drei Umläufe benötigt, eine sogenannte 2:3 Resonanz. Weitere Beispiele für Resonanzen sind unter den Monden zu finden, insbesondere bei denen, die Jupiter und Saturn umkreisen.

Die Folgen gegenseitiger Beeinflussung sind auch in Exoplanetensystemen beobachtet worden. Die Transitmethode zur Entdeckung von Exoplaneten beobachtet aus Sicht der Erde die Passage eines Planeten vor dem Stern, während das Licht des Sterns für eine kurze Zeit geringfügig abgeschwächt wird. Bei Systemen mit mehreren Exoplaneten haben Astronomen beobachtet, das Transits wegen des Einflusses der anderen Planeten in dem System nicht in festen Zeitabständen auftreten, und davon Modelle erstellt. Diese sogenannten „Transitzeitvariationen“ erlauben es Wissenschaftlern, direkt auf den gravitativen Einfluß der Planeten im System auf jeden anderen rückzuschließen – das heißt, auf ihre Massen – etwas, das aus der Transitinformation in einem System mit nur einem einzelnen Planeten nicht ableitbar ist.

Ein großes Astronomenteam, zu dem auch Elisabeth Adams und Andrea Dupree vom CfA gehören, hat jetzt die Methode nach der Transitzeitvariation genutzt, um das Vorkommen von 27 Planeten in dreizehn Systemen zu bestätigen. Mittels der Suche nach statistisch aussagekräftigen Transitzeitvariationen können die Forscher zeigen, wann schwach ausgeprägte Hinweise eines Transits durchaus echte Begleiter innerhalb desselben Sternsystems darstellen. Unter den dreizehn neuen Systemen mit mehreren Planeten findet das Team sechs, deren Planeten miteinander in einer 1:2 Resonanz stehen; die anderen sieben Systeme besitzen verschiedene weitere Umlaufresonanzen. Die neuen Resultate tragen nicht nur zur wachsenden Liste an Exoplanetensystemen bei, sie veranschaulichen auch eine leistungsstarke neue Technik, um die Existenz vermuteter mehrerer Planeten in einem System zu bestätigen.

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