Direkt zum Inhalt

Weltraumteleskop Kepler: Die bislang kleinsten Exoplaneten

Vergleich von KOI-961 mit Jupiter

Derzeit ist Erntezeit in den reichhaltigen Messdaten des Weltraumteleskops Kepler, so dass sich in der letzten Zeit die Bekanntgabe ungewöhnlicher Planeten um fremde Sterne häuft. Nun stieß ein Forscherteam um Philip S. Muirhead am California Institute of Technology in den Kepler-Daten auf das Sternsystem KOI-961 und führte die Beobachtungen mit erdgebundenen Teleskopen wie Palomar und Keck fort. Das Team konnte zeigen, dass sich im Umlauf um den Roten Zwerg des Spektraltyps M drei Planeten befinden, deren äußerster weniger als zwei Tage für einen Umlauf benötigt. Sie werden als KOI-961.01, KOI-961.02 und KOI-961.03 bezeichnet und erreichen zwischen 78 und 57 Prozent des Erddurchmessers (12 750 Kilometer). Damit sind sie die bislang kleinsten Exoplaneten, die mit der Transitmethode nachgewiesen wurden, KOI-961.03 ist mit etwa 7300 Kilometer Durchmesser nur etwas größer als Mars.

Vergleich von KOI-961 mit Jupiter
Vergleich von KOI-961 mit Jupiter | Das Planetensystem des Roten Zwergs KOI-961 (oben) ist nur geringfügig größer als die Umlaufbahn des äußersten großen Jupitermonds Kallisto (unten). Die Abstände der jeweiligen Trabanten zueinander und zu ihrem Zentralgestirn sind im gleichen Maßstab dargestellt. Die relativen Größen der Begleiter und ihre Mutterkörper weisen nicht den gleichen Maßstab wie die Bahngrößen auf, sie erscheinen hier zu groß.
Zufälligerweise sind die Umlaufbahnen der drei Exoplaneten von KOI-961 so orientiert, dass die Planeten bei jedem ihrer Umlaufe von uns aus gesehen vor ihrem Zentralgestirn vorüberziehen. Dabei kommt es periodisch zu geringfügigen Abschwächungen der Helligkeit, die das Weltraumteleskop Kepler mit hoher Präzision und zeitlicher Auflösung aufzeichnet.

Um mehr über die Begleiter und das Zentralgestirn von KOI-961 zu erfahren, setzten die Forscher auch eines der Zehn-Meter-Teleskope des Keck-Observatoriums auf dem Mauna Kea im US-Bundesstaat Hawaii ein. Allerdings ist der Rote Zwerg durch seine Entfernung von rund 126 Lichtjahren zu uns äußerst leuchtschwach, so dass es schwierig ist, ein detailliertes Spektrum von ihm zu erhalten. Um ihn dennoch genauer zu charakterisieren, verglichen die Forscher sein Spektrum mit demjenigen von Barnards Stern, einem gut untersuchten Roten Zwerg im Sternbild Schlangenträger, der sich nur rund sechs Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Dieser ist bekannt für seine hohe Geschwindigkeit relativ zu den Hintergrundsternen, was ihm den Namen "Pfeilstern" einbrachte. Die Astronomen stellten fest, dass die Spektren der beiden Roten Zwerge praktisch identisch sind und nutzten Barnards Pfeilstern als Modell für KOI-961.

Die kleinsten Exoplaneten von Kepler
Die kleinsten Exoplaneten von Kepler | Mittlerweile wurden in den Messdaten des Weltraumteleskops Kepler fünf Exoplaneten von Erdgröße oder darunter aufgespürt. Der kleinste, KOI-961.03, ist mit 7300 Kilometer Durchmesser nur etwas größer als der Mars (6800 Kilometer).
Tatsächlich ist der Rote Zwerg mit einem Durchmesser von 240 000 Kilometern nur etwa 70 Prozent größer als der Planet Jupiter in unserem Sonnensystem. Er hat eine Masse von 0,13 Sonnenmassen und erreicht nur etwa ein 500.tel der solaren Leuchtkraft. Sein innerster Begleiter KOI-961.02 umrundet den Roten Zwerg in einem Abstand von nur 0,006 Astronomischen Einheiten (900 000 Kilometer) und benötigt dafür nur 10,9 Stunden. Als nächstes folgt KOI-961.01 mit einem Abstand von 0,012 AE und einer Periode von 29 Stunden. Der marsgroße KOI-961.03 ist 0,015 AE entfernt und umrundet das Zentralgestirn in 45 Stunden.

Somit umkreisen die drei Planeten den Roten Zwerg dabei in Abständen, die mit denjenigen der vier großen Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und Kallisto vergleichbar sind. Damit ist das System KOI-961 auch das bislang kompakteste Planetensystem. Durch die große Sonnennähe sind aber auch diese Planeten viel zu heiß für Leben, wie wir es kennen. Selbst auf dem äußersten von ihnen beträgt die Oberflächentemperatur noch etwa 180 Grad Celsius. Die Suche nach einer echten zweiten Erde in den Kepler-Daten geht also weiter.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen
arXiv:1201.2189v1

Partnervideos