Exoplaneten: Kepler bestätigt "heiße Erde" Kepler 10c

Heiße Erde Kepler 10c
© NASA, JPL / Caltech / Ames Research Center
(Ausschnitt)
Heiße Erde Kepler 10c
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Kepler 10c ist die Bezeichnung des neu entdeckten Exoplaneten, der seinen sonnenähnlichen Stern des Spektraltyps G4 in 45,3 Tagen umkreist. Er weist den 2,2-fachen Durchmesser der Erde auf, also rund 28 000 Kilometer und besitzt eine Masse von unter 20 Erdmassen. Er wurde mit dem Weltraumobservatorium Kepler entdeckt, ein hochspezialisiertes Instrument zur Exoplanetensuche. Es ist ständig auf einen Himmelsausschnitt im Grenzbereich der Sternbilder Schwan und Leier ausgerichtet und überwacht dabei rund 156 000 Sterne auf geringfügige Schwankungen ihrer Helligkeit. Ist die Bahnebene eines Exoplaneten zufälligerweise so orientiert, dass der Planet von uns aus gesehen in regelmäßigen Abständen vor seinem Stern herläuft, so kommt es zu geringfügigen Abschwächungen von dessen Helligkeit. Kepler kann noch Helligkeitsschwankungen im Bereich von einem Promille nachweisen.

Kepler 10c ist der zweite Planet, der im System Kepler 10 entdeckt wurde und dürfte überwiegend aus Silikatgesteinen und einem Kern aus metallischem Nickeleisen bestehen. Er gehört damit zur Klasse der "Super-Erden", ist aber wegen seiner großen Nähe zum Stern für Leben, wie wir es kennen, denkbar ungeeignet. Seine Oberflächentemperatur dürfte mehr als 500 Grad Celsius betragen.

Schon im Januar 2011 hatte die NASA die Entdeckung eines noch näher am Zentralgestirn befindlichen Exoplaneten, Kepler 10b, bekannt gegeben. Er umläuft seine Sonne in einem Abstand von nur rund zwei Millionen Kilometern in 0,84 Tagen (20 Stunden) und ist an seiner Oberfläche bis zu 1400 Grad Celsius heiß. Er besitzt die 4,6-fache Masse der Erde und den 1,4-fachen Erddurchmesser (18 000 Kilometer) und weist eine mittlere Dichte von 8,8 Gramm pro Kubikzentimeter auf. Er war seinerzeit der erste Felsplanet, der mit Kepler nachgewiesen wurde.

Der Nachweis von Kepler 10c gelang mit einem neuen statistischen Verfahren, das den Verlauf der Lichtkurve automatisch auswertet. Das Programm namens "Blender" versucht die Form der Lichtkurve dahingehend zu berechnen, dass sich im hinter dem beobachteten Stern durch Zufall ein sich bedeckender Doppelstern weit im Hintergrund befindet, der die geringen Lichtschwankungen eines Planetentransits vortäuschen könnte. Das Programm vergleicht dann den theoretischen Verlauf der Lichtschwankung durch einen Doppelstern mit der tatsächlich gemessenen Lichtkurve. Lassen sich deutliche Abweichungen von der Modellkurve erkennen, so ist dies ein starkes Indiz dafür, dass die Lichtschwankung tatsächlich von einem vorüberziehenden Exoplaneten verursacht wird.

Um ganz sicher zu gehen, richtete das Forscherteam um Francois Fressin am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts den Infrarotsatelliten Spitzer auf Kepler 10 und konnte auch im Infraroten eine periodische Lichtschwankung gleicher Amplitude nachweisen. Bei einem Transit blockiert der vorüberziehende Planet nämlich in allen Wellenlängen das vom Stern ausgehende Licht zu gleichen Anteilen.

Tilmann Althaus
© Spektrum.de

NASA, 23. Mai 2011