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Exoplaneten: Weltraumteleskop Kepler entdeckt mehr als 1200 mögliche Exoplaneten

Kepler
Alle bekannten Transitplaneten und Kandidaten
Alle bekannten Transitplaneten und Kandidaten von Kepler | Insgesamt 1235 Kandidaten für Exoplaneten hat das Weltraumteleskop Kepler in den ersten vier Monaten seiner Beobachtungstätigkeit aufgespürt. Links ist die Größe in Erddurchmessern angegeben, unten die Umlaufperioden um ihre Zentralgestirne in Tagen. In lila sind die bereits vor Kepler bekannten Exoplaneten dargestellt, in dunkelblau die vom Kepler-Projekt im Juni 2010 vorgestellten Kandidaten. In gelb präsentieren sich die im Februar 2011 freigegebenen Kandidaten.
Die Zahlen klingen beeindruckend, welche die US-Raumfahrtbehörde NASA am 2. Februar 2011 präsentierte: In den Messdaten der Kepler-Mission aus dem viermonatigen Zeitraum zwischen dem 12. Mai und dem 17. September 2009 finden sich Hinweise auf 1235 mögliche Exoplaneten. Die NASA-Forscher schätzen, dass sich davon durch nachfolgende Untersuchungen rund 80 Prozent als real herausstellen werden. Derzeit sind 526 Exoplaneten bekannt, die 437 verschiedene Sterne umrunden. 15 davon wurden mit Kepler entdeckt.

In den Daten von Kepler stecken aber noch mehr Informationen. Da Kepler mit der Transitmethode arbeitet, lassen sich Aussagen über die Größe der beobachteten Exoplaneten treffen. Das Weltraumteleskop Kepler beobachtet dafür einen Ausschnitt des Himmels im Grenzbereich der Sternbilder Schwan und Leier. Es hält dabei mehr als 156 000 Sterne unter dauernder Beobachtung und sucht nach geringen Helligkeitsschwankungen.

Wird ein Stern von einem oder mehreren Exoplaneten begleitet, deren Bahnen zufälligerweise so ausgerichtet sind, dass der oder die Planeten von uns aus gesehen regelmäßig vor ihrem Stern herläuft bzw. -laufen, so äußert sich dies in einer periodischen, geringfügigen Helligkeitsschwankung. Sie kann, je nach Größe des verdeckenden Körpers, zwischen einem oder zwei Prozent bis hinab zu wenigen Promille betragen. Ist dann der Spektraltyp des jeweiligen Zentralgestirns bekannt, so lassen sich daraus die Größen von Stern und bedeckendem Planeten ableiten.

Die Größenverteilung der von Kepler aufgespürten Planeten-Kandidaten
Die Größenverteilung der von Kepler aufgespürten Planeten-Kandidaten | Unter den 1235 vom Weltraumteleskop Kepler aufgespürten Exoplaneten-Kandidaten befinden sich 68 Himmelskörper von annähernder Erdgröße, 288 Super-Erden, 662 neptungroße Planeten und 165 Objekte von Jupitergröße. !9 Sterntrabanten übertreffen Jupiter erheblich an Durchmesser.
Von den 1235 möglichen Exoplaneten weisen 68 etwa die Größe der Erde auf, das heißt ihre Durchmuesser betragen um 13 000 Kilometer. Weitere 288 können zu den Super-Erden gezählt werden, ihre Durchmesser betragen das 1,25- bis zweifache der Erde. Mehr als die Hälfte der Exoplanetenkandidaten, genauer 662, sind halb so groß oder etwas größer als Neptun und Uranus in unserem Sonnensystem, die je etwa 50 000 Kilometer Durchmesser aufweisen. 165 der neuen Planeten gehören zu den Gasriesen, sie sind mindestens halb so groß wie Jupiter (143 000 Kilometer) oder noch größer.

Besonders interessant ist die Tatsache, dass sich 54 der neuen Planeten in der "habitablen Zone" um ihre Zentralgestirne befinden. Sie umrunden ihre Sterne also in einem Abstand, dass ihre Oberflächentemperaturen die Anwesenheit flüssigen Wassers ermöglichen würden. Fünf von diesen 54 Planeten besitzen einen erdähnlichen Durchmesser, die anderen sind wesentlich größer und ähneln eher Neptun.

Aber derzeit wissen wir nur über ihren Durchmesser, ihre Umlaufperioden und mögliche Oberflächentemperaturen Bescheid, es sind noch keinerlei Daten über ihre Masse, chemische Zusammensetzung oder Oberflächengestalt bekannt. Daher wissen wir auch nicht, ob sie von einer Atmosphäre umgeben sind, welche die Anwesenheit flüssigen Wassers auf der Oberfläche erst ermöglicht. Es ist also noch zu früh davon zu sprechen, es wäre eine zweite Erde entdeckt worden.

Die Orte der Planeten im Sichtfeld von Kepler
Die Orte der Planeten im Sichtfeld von Kepler | Die Quadrate geben das Sichtfeld des Weltraumteleskops Kepler im Grenzgebiet der Sternbilder Schwan und Leier wieder. Die Farben repräsentieren die Größen der 1235 Exoplaneten-Kandidaten. Blau sind erdgroße Planeten, grün Super-Erden, orange neptungroße Welten und in Rot Planeten von Jupitergröße oder mehr. Die räumliche Verteilung der Exoplaneten am Himmel ist homogen, es gibt keine besonderen Anhäufungen.
Das Weltraumteleskop Kepler deckt nur etwa ein vierhundertstel des gesamten Himmels ab. Könnten wir also den gesamten Himmel vollständig überwachen, so würden wir jetzt schon von rund 400 000 Planeten-Kandidaten sprechen, wie William Borucki vom Ames Research Center der NASA im US-Bundesstaat Kalifornien mitteilte, der Chefwissenschaftler der Kepler-Mission ist. Und es wären nur jene, die Transits vor ihren Zentralgestirnen vollführen. Wahrscheinlich gibt es also Abermillionen von Planeten in unserem Milchstraßensystem.

Diese Datenpräsentation ist nur ein kleiner Teil der Ausbeute der Kepler-Mission, das Weltraumteleskop soll noch bis November 2012 aktiv bleiben. Es bleibt daher spannend abzuwarten, wieviele weitere Exoplaneten sich noch in den Messdaten verstecken. Auf Überraschungen in den nächsten Monaten und Jahren darf man sich sicher einstellen.

Tilmann Althaus

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  • Quellen
NASA Press Release 11–7AR vom 2. Februar 2011

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