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Reiche Beute für die Planetenjäger: Auf einer internationalen Konferenz in Nantes stellte gestern ein schweizerisch-französisches Forscherteam seine Ergebnisse vor. Nach jahrelangen Beobachtungen am Observatorium der ESO auf La Silla fanden sie insgesamt 45 Exoplaneten mit Massen unter dem 30fachen der Erdmasse. Statistisch hätte somit jeder dritte sonnenähnliche Stern einen Planeten von der Größe des Neptun oder eine sogenannte "Super-Erde".

Als "Super-Erden" bezeichnen die Forscher Planeten mit Massen vom 2 bis zum 10fachen der Erdmasse. Die meisten der rund 270 bisher gefundenen extrasolaren Planeten sind Riesen, meist größer als Jupiter oder Saturn, den beiden größten Planeten unseres Sonnensystems. Exoplaneten können die Astronomen bislang nicht direkt beobachten. Sie sind zu weit von der Erde entfernt und werden außerdem vom Licht ihres Muttersterns überstrahlt. Sie verraten sich statt dessen durch ihre Gravitationswirkung - sie "ziehen" ein bisschen an ihrem Stern, so dass dieser um seine Position periodisch zu schwingen beginnt. Aus den winzigen Änderungen der radialen Geschwindigkeit des Sterns können die Forscher erkennen, ob Planeten vorhanden sind - wieviele es sind, welche Masse sie besitzen und in welchem Abstand sie den Stern umkreisen. Das funktioniert besonders gut bei schweren und sternnahen Planeten. Je kleiner und je weiter vom Stern entfernt der Planet ist, desto geringer ist sein gravitativer Einfluss und um so kleiner sind die Schwankungen der Sternposition. Die Masse einer "Super-Erde" ist immer noch 100.000 Mal geringer als die Masse eines typischen sonnenähnlichen Sterns. Planetenjäger suchen nach Geschwindigkeitsschwankungen von wenigen Metern pro Sekunde: Nur mit sehr empfindlichen Messgeräten lassen sich Exoplaneten mit wenigen Erdmassen nachweisen.

ESO PR Photo 19b/08 Das Team um Michel Mayor, Stéphane Udry und Didier Queloz, die übrigens bereits 1995 an der Entdeckung der ersten Exoplaneten beteiligt waren, verwendete den HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter Teleskop der ESO in La Silla, einem Teleskop, das speziell zur Planetenjagd genutzt wird. Mit diesem Instrument war es ihnen möglich, "Super-Erden" um ferne Sterne aufzuspüren. In den vergangenen Jahren vermaßen die Astronomen die Spektren von sonnenähnlichen Sternen, darunter den 42 Lichtjahre entfernten Stern HD 40307 im Sternbild Doradus. Das beeindruckende Ergebnis: Gleich drei "Super-Erden" umkreisen HD 40307. Ihre Massen betragen 4.2, 6.7 und 9.4 Erdmassen, ihre Umlaufzeiten sind nur 4.3, 9.6 beziehungsweise 20.4 Tage. Gestern stellten sie ihre Ergebnisse auf einer internationalen Konferenz vor, die zur Zeit in Nantes, Frankreich stattfindet. Insgesamt fanden sie 45 Planeten mit Massen kleiner als dem 30fachen der Erdmasse bei verschiedenen Sternen.

"Diese Planeten sind sicher nur die Spitze des Eisberges," so Mayor. "Unsere Analyse ergibt, dass rund ein Drittel aller sonnenähnlichen Sterne "Super-Erden" oder Neptunähnliche Planeten mit Umlaufzeiten von 50 Tagen und weniger haben." Keiner dieser Planeten dürfte jedoch ein Kandidat für höheres extraterrestrisches Leben sein. Sie alle kreisen sehr schnell um ihren Stern, sind ihm also sehr nah. Einen wirklich erdähnlichen Planeten zu entdecken ist noch erheblich schwieriger. Die Positionsschwankungen, die durch einen Planeten wie der Erde in einem lebensfreundlichen Orbit verursacht werden sind zu klein, um mit den heutigen Instrumenten entdeckt zu werden.

Eines ist jedoch jetzt bereits sicher: "Es ist sehr wahrscheinlich dass es noch viel mehr Planeten gibt, nicht nur "Super-Erden" oder Nepunähnliche mit längeren Umlaufzeiten, sondern auch Erdähnliche, die wir bislang noch nicht nachweisen können," sagt Stéphane Udry, Mayors Kollege vom Observatorium der Universität Genf. "Zählt man die bereits bekannten, jupiterähnlichen Planeten hinzu, kommt man leicht zu der Überzeugung, dass Planeten im Weltall allgegenwärtig sind."

Der Fortschritt bei der Suche nach extrasolaren Planeten ist schon beeindruckend. Seit der Entdeckung des ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems sind gerade einmal 13 Jahre vergangen. Bis zur Entdeckung einer "zweiten Erde" werden wir aber noch etwas warten müssen. Die heute veröffentlichen Ergebnisse sind jedenfalls ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur nach der Antwort auf die Frage: Sind wir alleine, oder gibt es noch jemanden da draußen?

Das Bild zeigt die HARPS-Messungen der radialen Geschwindigkeitsverteilung des Sterns HD 40307. Diese korrespondiert mit der Anwesenheit von drei Planeten, die den Stern mit Umlaufzeiten von 4.2, 9.6 bzw. 20.4 Tagen umkreisen. In jedem der drei Bilder wurde der Beitrag der jeweils beiden anderen Planeten herausgerechnet. Die durchgezogene Linie zeigt den besten Fit an die Daten, hieraus lassen sich die Massen der Planeten zu 4.2, 6.7 bzw. 9.4 Erdmassen bestimmen. Die vertikale Achse umspannt gerade einmal 10 Meter pro Sekunde! (Quelle: ESO)  

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