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Exoplaneten: Drei Super-Erden in der lebensfreundlichen Zone um GJ 667C?

Planeten GJ 667Cd

Der Stern GJ 667C im Sternbild Skorpion wird von sechs, möglicherweise sogar sieben Planeten umrundet. Drei von ihnen umlaufen das Zentralgestirn in der lebensfreundlichen Zone und gehören zum Typ der Super-Erden, wie ein internationales Forscherteam um Guillem Anglada-Escudé von der Universität Göttingen mitteilte. Die drei in Frage kommenden Planeten befinden sich in einem Abstandsbereich zum Zentralgestirn, in der ein erdähnlicher Planet Temperaturen aufweist, die das Vorkommen von flüssigem Wasser auch über lange Zeiträume hinweg ermöglichen. Sollten sich diese Himmelskörper bestätigen lassen, wäre GJ 667C der Rekordhalter für potenziell lebensfreundliche Planeten. Ob diese aber tatsächlich lebensfreundlich sind, hängt unter anderem davon ab, ob sie über geeignete Atmosphären verfügen. Auf jeden Fall liegen ihre abgeschätzten Massen beim 2,7- bis 3,8-fachen der Erdmasse, sie sind also keine Zwillinge unseres Planeten, sondern eher große Schwestern oder Brüder.

Grafik des Planetensystems um GJ 667C
Das Planetensystem von GJ 667C | So stellt sich das System um den roten Zwergstern GJ 667C nach den Angaben der Astronomen um Guillem Anglada-Escudé dar: Bis zu sieben Planeten umrunden das Zentralgestirn, wobei der Planet "h" noch als nicht gesichert gilt. Die Trabanten "c", "f" und "e" befinden sich in der lebensfreundlichen Zone (englisch: habitable zone). Auf ihnen könnten Bedingungen herrschen, die flüssiges Wasser an der Oberfläche erlauben. Die Planeten "d" und "g" sind zu weit vom Zentralgestirn entfernt und damit zu kalt, um lebensfreundliche Bedingungen aufzuweisen. Die Abstände sind in Astronomischen Einheiten (AE, englisch: AU) angegeben, eine AE entspricht der mittleren Entfernung der Erde zur Sonne und beträgt rund 150 Millionen Kilometer.

Bereits vor etwas mehr als einem Jahr hatte Guillem Anglada-Escudé zusammen mit anderen Koautoren die Entdeckung von drei Planeten im Umlauf um GJ 667C bekanntgegeben, und sie hatten auch Hinweise auf einen vierten Trabanten in diesem System (wir berichteten). Für ihre jüngste Arbeit analysierten die Astronomen vorhandene Messdaten von unterschiedlichen erdgebundenen Teleskopen und Observatorien neu. Zudem setzten sie für Folgebeobachtungen Teleskope der Europäischen Südsternwarte ESO, dem Las-Campanas-Observatorium (beide in Chile) und der Keck-Sternwarte in Hawaii ein. Die neuen Messdaten und Archivdaten, die bis ins Jahr 2003 zurückreichen, verbesserten die Präzision der Messungen erheblich. Den Astronomen gelang es damit nicht nur, die bereits bekannten Planeten zu bestätigen und ihre Eigenschaften noch genauer zu ermitteln, sondern sie fanden auch noch weitere Planeten.

Aufgespürt wurden die Planeten mit der Radialgeschwindigkeitsmethode. Dazu nutzten die Astronomen Daten von Präzisionsspektrografen und fahndeten nach jenen winzigen periodischen Verschiebungen von Spektrallinien, die entstehen, wenn ein Stern von einem oder mehreren Planeten umrundet wird. Dabei stimmt der gemeinsame Schwerpunkt des Systems nicht mit dem Mittelpunkt des Sterns überein, wodurch der Stern geringfügig wackelt und mal auf uns zu läuft (dabei verschieben sich die Spektrallinien durch den Dopplereffekt geringfügig zu kürzeren Wellenlängen), um sich danach wieder von uns zu entfernen (wobei sich die Spektrallinien zu größeren Wellenlängen verschieben). Aus der Analyse dieser Linienverschiebungen ließen sich dann die Signale der Planeten um GJ 667C durch Computeranalysen herausfiltern.

Die drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone umrunden ihr Zentralgestirn mit Umlaufperioden von 28,1, 39 und 62,2 Tagen. GJ 667C ist ein massearmer Zwergstern der Klasse M und leuchtet mit nur 1,4 Prozent der solaren Leuchtkraft. Somit erhält der innerste der drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone trotz seiner großen Nähe zum Stern etwa so viel Strahlungsenergie wie die Erde, die beiden äußeren Welten entsprechend weniger. Es käme daher auf die chemische Zusammensetzung eventueller Atmosphären an, ob es auf ihren Oberflächen warm genug ist, flüssiges Wasser zu ermöglichen.

Übrigens sind die Astronomen um Anglada-Escudé nicht die ersten, die sich der Archivdaten von GJ 667C annahmen. Bereits im Dezember 2012 reichte Philip C. Gregory von der kanadischen University of British Columbia eine Arbeit bei den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" ein, die über den Arxiv-Server frei zugänglich, aber noch nicht offiziell veröffentlicht ist. Darin kommt der Autor unabhängig von den anderen Astronomen auf sehr ähnliche Werte und weist ebenfalls auf drei Planeten in der lebensfreundlichen Zone hin. Anhand seiner Analysen umlaufen die entsprechenden Welten GJ 667C in 28,1, 30,8 und 38,8 Tagen. Wer jetzt also der offizielle Entdecker dieser drei interessanten Exoplaneten ist, wird die Zukunft weisen.

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