Neuer Planeten-Typ entdeckt

In den Daten des Weltraumteleskops Kepler haben Astronomen einen Planeten entdeckt, der in keine der bislang bekannten Kategorien für extrasolare Welten passt: Kepler-10c ist ein Gesteinsplanet und hat die 17-Fache Masse der Erde. Die Forscher sprechen von einer „Mega-Erde“, die sich zudem noch sehr viel früher in der Geschichte des Universums gebildet hat, als man dies für möglich hielt.

Mega Erde
So könnte die „Mega-Erde“ Kepler-10c ausehen. Bild: David A. Aguilar (cfa)

„Wir waren sehr überrascht, als uns klar wurde, was wir da genau entdeckt hatten“, meinte Xavier Dumusque vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der die Analyse der Daten leitete und den Planet entdeckt hat. Der Fund wurde gestern auf einer Pressekonferenz anlässlich einer Tagung der American Astronomical Society vorgestellt. „Der Planet ist der Godzilla unter den Erden“, vergleicht Dimitar Sasselov, der Direktor der Harvard Origins of Life Initiative. „Aber im Unterschied zu dem Monster aus den Filmen hat Kepler-10c sehr positive Implikationen für das Leben.“

Kepler-10c ist rund 560 Lichtjahre von der Erde entfernt, befindet sich im Sternbild Drache und umrundet alle 45 Tage einen sonnenähnlichen Stern. Um diesen ist noch ein weiterer Planet bekannt: Kepler-10b. Dabei handelt es sich um eine „Lava-Welt“, die für einen Orbit um den Stern Kepler-10 lediglich 20 Stunden benötigt. Es muss auf dem Planeten also unglaublich heiß sein. Kepler-10b hat die dreifache Masse der Erde.

Wie Kepler-10b wurde auch Kepler-10c in den Daten des Weltraumteleskops Kepler entdeckt. Kepler hat mehr als vier Jahre lang über 150.000 Sterne anvisiert und nach Transits von Planeten gesucht. Bei einem Transit, also dem Vorüberziehen eines Planeten vor einem Stern, sollte sich die Helligkeit einer fernen Sonne kurzzeitig auf charakteristische Weise verringern. Wurde eine solche Helligkeitsschwankung entdeckt, muss durch andere Verfahren noch bestätigt werden, dass diese tatsächlich auch durch einen vorüberziehenden Planeten verursacht wurde.

Die Transitmethode verrät den Astronomen dann zunächst einmal die Größe eines Planeten. Der ermittelte Durchmesser von Kepler-10c lag bei knapp 29.000 Kilometern. Er ist damit mehr als doppelt so groß wie die Erde. Damit schien der Planet in die Kategorie der „Mini-Neptune“ zu fallen, die von einer dichten und dicken Gashülle umgeben sein dürften.

Das Team hat das System dann mithilfe des Instruments HARPS-North weiteruntersucht, das am Telescopio Nazionale Galileo auf der Kanareninsel La Palma montiert ist. Mit HARPS-North wird nach dem leichten Wackeln eines Zentralsterns gefahndet, das durch den Umlauf eines oder mehrerer Planeten entsteht. Dieses Verfahren ist als Radialgeschwindigkeitsmethode bekannt und erlaubt eine Abschätzung der Masse eines Planeten.

Auf diese Weise ermittelten die Astronomen, dass die Masse von Kepler-10c deutlich größer ist, als erwartet worden war: Sie beträgt das 17-Fache der Erdmasse. Das bedeutet aber auch, dass der Planet – angesichts seines Durchmessers – aus Gestein und anderen festen Stoffen bestehen muss. Es handelt sich somit um eine „Mega-Erde“, da der Planet noch deutlich massereicher und größer ist als die „Super-Erden“, von denen man schon einige um andere Sonnen entdeckt hatte. Eigentlich hatten die Astronomen erwartet, dass sich ein Planet mit der Masse von Kepler-10c zu einem Gasriesen entwickeln würde.

„Kepler-10c hat im Laufe der Zeit seine Atmosphäre nicht verloren“, erklärt Dumusque. „Der Planet ist so massereich, dass er sie – wenn es je eine gab – dauerhaft halten konnte. Er dürfte also so entstanden sein, wie wir ihn heute sehen.“ Eine andere Untersuchung deutet sogar darauf, dass man in Zukunft eventuell noch deutlich mehr „Mega-Erden“ wie Kepler-10c finden könnte.

Die Astronomen betonen, dass die Entdeckung, dass es sich bei Kepler-10c um eine Mega-Erde handelt, weitreichende Konsequenzen für die Wahrscheinlichkeit von Leben im Universum haben könnte. Das System Kepler-10 ist nämlich bereits elf Milliarden Jahre alt und damit weniger als drei Milliarden Jahr nach dem Urknall entstanden.

Zunächst bestand unser Universum nur aus Wasserstoff und Helium. Schwere Elemente mussten erst im Inneren von Sternen erzeugt werden, die diese Stoffe dann durch Supernova-Explosionen im All verteilten und so das Gas, aus dem neuen Sternengenerationen entstehen sollten, mit diesen, auch für die Entstehung von Gesteinsplaneten benötigten Elementen anreicherten. Dieser Prozess sollte eigentlich viele Milliarden Jahre dauern. Trotz des Mangels an schwereren Elementen in den frühen Jahren des Universums konnte aber um Kepler-10 offenbar ein massereicher Gesteinsplanet entstehen.

„Die Entdeckung von Kepler-10c bedeutet, dass Gesteinsplaneten schon viel früher in der Geschichte des Universums entstehen konnten, als wir bislang dachten“, so Sasselov. „Und wenn Gestein entstehen kann, kann auch Leben entstehen.“ Die Forscher weisen zudem darauf hin, dass es somit unklug sein könnte, bei der Suche nach erdähnlichen Gesteinsplaneten ältere Sonnen von vornherein auszuschließen. Kepler-10c hätte gezeigt, dass es auch um sie möglicherweise bewohnbare Welten geben könnte.

Über ihre Entdeckung berichten die Forscher in einem Fachartikel in der Zeitschrift The Astrophysical Journal.

Quellangabe:

Preprint des Fachartikels bei arXiv.org

http://www.cfa.harvard.edu/

Kepler, Seite der NASA

Über stellariumblog

Stellariumblog ist ein Info-und Newslog. Ich versuche, die oftmals komplizierte und unübersichtliche Fülle an Informationen und Wissen verständlich zu erklären. Mein Ziel ist es, mit diesem Blog so viele Menschen wie möglich von der Astronomie zu begeistern. Natürlich versuche ich, täglich die wichtigsten News aus den Bereichen Astronomie, Astrophysik und vergleichbaren Wissenschaften zu bloggen, ich bin allerdings Berufstätig und habe leider nicht jeden Tag ein bis zwei Stunden Zeit – seid also bitte etwas nachsichtig falls ich nicht immer alles als erster poste ;) Ich freue mich immer über positive Bewertungen, aber auch über konstruktive Kritik sowie Vorschläge und/oder Hinweise auf mögliche Fehler (ich bin auch nur ein Mensch). Ansonsten wünsche ich euch viel Spaß in meinem Blog.
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