Zwei erdgroße Planeten um Kepler-20

  • 20. December 2011

Satellitenteleskop Kepler entdeckt bislang kleinste Exoplaneten – sie umkreisen einen sonnenähnlichen Stern.

Über 700 Planeten, die fremde Sterne umkreisen haben die Astronomen inzwischen aufgespürt. Mit dem Satellitenteleskop Kepler geraten zunehmend auch erdgroße Planeten ins Visier der Forscher. Der bislang kleinste Exoplanet – Kepler-10b – besitzt den 1,42-fachen Radius der Erde. Jetzt vermeldet ein internationales Forscherteam erstmals die Entdeckung zweier Begleiter, die nahezu exakt erdgroß bzw. sogar kleiner als unser Heimatplanet sind.

Abb.: Größenvergleich der beiden neu entdeckten Planeten Kepler-20e und Kepler-20f mit Erde und Venus. (BIld: T. Pyle)

Abb.: Größenvergleich der beiden neu entdeckten Planeten Kepler-20e und Kepler-20f mit Erde und Venus. (BIld: T. Pyle)

Die beiden neu entdeckten Planeten Kepler-20e und Kepler-20f haben den 1,03-fachen bzw. 0,87-fachen Radius der Erde, berichten François Fressin vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im US-amerikanischen Cambridge und seine Kollegen. Die Himmelskörper umkreisen den etwa 950 Lichtjahre entfernten Stern Kepler-20 auf sehr engen Umlaufbahnen. Ein Jahr dauert auf diesen beiden Exoplaneten lediglich 6,1 bzw. 19,6 irdische Tage. Kepler-20 ist ein sonnenähnlicher Stern, seine Leuchtkraft ist nur geringfügig schwächer als die unseres Heimatsterns.

Entsprechend hoch dürften die Oberflächentemperaturen auf den beiden Planeten sein. Unter der Annahme eines Strahlungsgleichgewichts ergeben sich, so Fressin und sein Team, Temperaturen von 770 bzw. 430 Grad Celsius. Die Massen der beiden Planeten sind bislang nicht bekannt. Aus der Abwesenheit eines spektroskopischen Signals – die Planeten verursachen mit ihrer Anziehungskraft keine messbare Radialbewegung des Sterns – ergeben sich jedoch Grenzmassen von 3 bzw. 14 Erdmassen.

Aufgrund theoretischer Überlegungen gehen Fressin und seine Kollegen davon aus, dass die beiden erdgroßen Exoplaneten auch in ihrem Aufbau der Erde ähneln, also einen Eisenkern und einen felsigen Mantel besitzen. Bei der moderaten Temperatur des äußeren der beiden Planeten sehen die Wissenschaftler die Möglichkeit, dass er eine dichte Atmosphäre aus Wasserdampf entwickelt hat.

Kepler überwacht 156.000 Sterne auf winzige Helligkeitsschwankungen. Periodische Änderungen der Sternhelligkeit können die Anwesenheit eines Planeten verraten, wenn dieser auf seiner Bahn von der Erde aus gesehen regelmäßig vor dem Stern vorüberzieht. Aus der Stärke der Helligkeitsänderung können die Astronomen dann unmittelbar die Größe des Planeten bestimmen. Bei Kepler-20 waren bereits zuvor drei größere Planeten bekannt – insgesamt besitzt der Stern also mindestens fünf Begleiter.

Rainer Kayser

PH

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