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Ansgar Reiners über die Entdeckung von Exoplaneten

Bewohnbare Zone Ansgar Reiners über die Entdeckung von Exoplaneten

Der erste Planet außerhalb des Sonnensystems ist vermutlich 1989 entdeckt worden, was aber unter Wissenschaftlern umstritten ist. Mittlerweile sind mehr als 1000 solcher Exoplaneten bekannt, berichtet der Göttinger Astrophysiker Prof. Ansgar Reiners im Rahmen der Vortragsreihe „Faszinierendes Weltall“.

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Künstlerische Darstellung eines extrasolaren Planeten mit sechsfacher Erdmasse: Er kreist um den massearmen Stern Gliese 667C in einem Abstand von einem zwanzigstel der Entferung Erde-Sonne.

Göttingen. Drei Viertel der bisher entdeckten Himmelskörper sind so groß wie die Gasplaneten Jupiter oder Saturn und verfügen vermutlich über keine feste Oberfläche.

Damit auf Planeten erdähnliche Verhältnisse bestehen, dürfen sie nicht mehr als zehn Mal so groß wie die Erde sein.

„Leben kann nur entstehen, wenn flüssiges Wasser vorhanden ist, die Temperaturen also zwischen Null und 100 Grad Celsius liegen“, führt der Wissenschaftler aus. Dazu ist eine bestimmte Entfernung zum Stern notwendig, die sich aus dessen Strahlungsintensität ergibt. Wahrscheinlich benötigen Lebensformen zudem ein Erdmagnetfeld, das die ionisierte Strahlung von Sonnenwinden fernhält.

Milliarden von Sonnen

Auch solche erdähnlichen Exoplaneten in der sogenannten habitablen (bewohnbaren) Zone um einen Stern herum haben die Astrophysiker mittlerweile am Sternenhimmel aufgespürt. Mindestens jeder zehnte sonnenähnliche Stern hat solche Planeten, vielleicht sogar jeder. Allein in der Milchstraße gibt es Milliarden solcher Sonnen.

Reimers selbst war im Vorjahr gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Hertfordshire an der Identifizierung einer Super-Erde beteiligt, die um die nur wenig aktive Zwergsonne HD 40307 im Sternbild Maler (Pictor) kreist. Sie ist sieben Mal so groß wie die Erde und liegt mit einer Entfernung von 42 Lichtjahren vergleichsweise nahe. „Für den Raumfahrttourismus stellt diese Distanz jedoch ein fundamentales Problem dar“, stellt Reiners klar.

„Die Entdeckung von Exoplaneten ist nur ein Nebenprodukt der Forschung über die Entstehung und den Aufbau von Planetensystemen“, betont der Professor. Sterne entstehen durch die Implosion von Gaswolken. Um die 99 Prozent der Masse klumpen im Zentrum zusammen. Die übrige Materie bildet eine rotierende Scheibe. In ihr bilden die schweren Elemente den Kern der Planeten („Wanderer“), die um das Zentralgestirn kreisen.

Glühwürmchen das um einen Leuchtturm fliegt

Weil der Stern im Zentrum so massereich und hell ist, sind die Planeten nicht leicht aufzuspüren. „Versuchen Sie mal ein Glühwürmchen zu sehen, das um einen Leuchtturm fliegt“, fordert Reiners seine 70 Zuhörer auf. Der Kepler-Satellit hat durch Beobachtung solcher Transits trotzdem zahlreiche Exoplaneten ausfindig machen können.

Eine andere Methode analysiert die Radialgeschwindigkeit der Himmelskörper. Sie nutzt den Doppler-Effekt. Danach senden Objekte, die sich dem Betrachter nähern, kurze Wellen aus, wenn sie sich entfernen, werden die Wellen länger. Bei Lichtwellen führt das zu Farbverschiebung. Reiners nennt ein Beispiel: „Wenn Sie sich mit 27 Millionen Stundenkilometern auf eine rote Ampel zu bewegen, erscheint das Licht grün.“

Und gibt es auf den Exoplaneten der bewohnbaren Zone Leben? „Bisher ließ sich nur bei Planeten außerhalb der Zone Wasserdampf nachweisen“, berichtet Reimers. Die Infrarotstrahlung zeigt auf, ob Kohlendioxid, Kohlenmonoxid oder Methan vorhanden ist. Instrumente zur Ermittlung erdähnlicher Atmosphären gibt es dagegen bis heute nicht, so der Astrophysiker.

Am Dienstag, 4. Februar, findet der nächste Vortrag in der Reihe „Faszinierendes Weltall“ statt: „Leben im Universum?“ von Prof. Klaus Strassmeier, Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, um 20 Uhr im Zentralen Hörsaalgebäude der Universität Göttingen, Platz der Göttinger Sieben 5, Saal 008.

Von Michael Caspar

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