Die Frage des Monats

Willkommen bei einer neuen Rubrik von StarChild! Jeden Monat werden wir an dieser Stelle eine häuftig gestellte Frage beantworten.

Die Fragen aus vergangenen Monaten könnt Ihr in unserem Archiv finden.

Die Frage:

Liebes StarChild,
Was kannst Du mir über die neuentdeckten Sonnensysteme sagen ?

Die Antwort:

In den letzten Jahren haben die Astronomen über ein Dutzend Planeten entdeckt, die um sonnenähnliche Sternen kreisen. Die erste Entdeckung dieser Art macheten 1995 die Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz von der Sternwarte in Genf in der Schweiz. Während sie dien Stern 51 Pegasi beobachteten bemerkten sie eine Veränderung im Spektrum - das Licht des Sterns wurde mal ein weinig zum roten Ende umd mal ein wenig zum blauen Ende des elegtromgnetischen Spektrums verschoben. Diese winzigen Verschiebungen bedeuten, daß der Stern von einem Planeten umkreist wird. Während der Planet den Stern umkreist, zieht die Gravitations-Kraft des Planeten den Stern ein wenig hin- und her. Durch den Doppler-Effekt kommt es dann zu den beobachteten Verschiebungen im Spektrum. Es scheint, als ob der Planet seinen Stern einmal alle 4,2 Tage umkreist. Kurz darauf untersuchten Geoff Marcy und Paul Butler von der San Francisco State Universität und der Universität von Kalifornien in Berkeley über hundert andere sonnenähnliche Sterne und entdeckten dabei sechs weitere Planeten. Einer von ihnen, und zwar der, der den Stern 16 Cygni B umkreist, unrde unabhängig davon von den Astronomen William D. Cochran und Artie P. Hatzes am McDonald Observatory der Universität von Texas entdeckt. Seit 1996 ist die Entdeckung neuer Planetensysteme bereits zur Routine geworden, aber trotzdem bleibt sie immer noch aufregend!

Protoplanetarische Scheiben

Diese Ausschnitte aus dem Orion-Nebel zeigen, wo auch heute noch neue Sterne entstehen. Der Orion-Nebel liegt in der Milchstraße und ist etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt. Dieser Nebel besteht aus zusammenfallenden Gas- und Staubwolkenwolken, aus denen später viele neue Sterne entstehen. Von den neu entstandenen Sternen besitzen mindestens 153 sogenannte "Protoplanetarische Scheiben". Das sind Gas- und Staubwolken aus den sich später vielleicht Planeten bilden werden, die dann die "neuen", nur millionen Jahre alten Sterne umkreisen. Hier sind zwei dieser Scheiben abgebildet: die linke sehen wir von oben und die rechte von der Kante.

Die Bilder Stammen von Mark McCaughrean vom Max Planck Institut für Astronomie und Robert O'Dell von der Rice University und der NASA.

Wie konnten Astonomen die fremden Planetensysteme entdecken?

Es ist nicht einfach, ferne Planetensysteme zu entdecken. Sterne erzeugen ihr Licht durch Fusionsprozesse in ihrem Inneren. Aber Planeten leuchten nur, weil sie das Licht ihres Sterns reflektieren. In unserem Sonnensystem scheint die Sonne Milliarden Mal heller als die Planeten. Das heißt, die Sterne überstrahlen ihre Planeten. Aus diesem Grund mußten sich die Astronomen etwas besonderes ausdenken, um die Planeten entdecken zu können. Die zur Zeit erfolgreichste Methode besteht darin, zu beobachten, wie der Stern durch die Gravitations-Anziehung seines Planeten ein wenig hin- und her gezogen wird, während er den Stern umkreist (die Astronomen sagen: der Planet und der Stern kreisen um ihren gemeinsamen Schwerpunkt). Astronomen können diese kleinen, periodischen Schwankungen mit Hilfe des Doppler-Effekts messen und daraus Masse und Umlaufbahn des Planeten berechnen. Bewegt sich der Stern auf die Erde zu, so werden die Lichtwellen "zusammengestaucht". Das Licht erscheint dann ein wenig blauer. Entfernt sich der Stern von der Erde, so werden die Lichtwellen auseinandergezogen und sie erscheinen dann röter.

Was haben die Astronomen bisher entdeckt?

Man kenn bisher 16 Planeten, die um sonnenähnliche Sterne kreisen. Ihre Masse liegen zwischen einer halben und fünf Jupitermassen, die Umlaufzeiten betragen zwischen 3,3 und 15 Jahren. Der Abstand der Planeten von ihrem Stern liegt zwischen 0,05 Astronomischen Einheiten (etwa 7 500 000 km) und 2,5 Astronomischen Einheiten (etwa 300 Millionen km).

Im März 1999 verkündeten die Wissenschaftler Marcy und Butler die erste Entdeckung eins "richtigen Sonnensystems". Sie fanden Hinweise auf drei Planeten, die um den Ypsilon Andromedae kreisen. Unten findet ihr ein Diagramm der Umlaufbahnen der drei Planeten von Ypsilon Andromedae.

Ypsilon And

Die roten Punkte markiren die Bahnen der Planeten b, c und d. Die gestrichelten Kreise zeigen die Bahnen von Merkur, Venus, Erde und Mars (von innen nach außen) zum Größenvergleich.
Eine Strecke von 1 AE entspricht dem Abstand Erde-Sonne (etwa 150 Millionen km).

Mit freundlicher Genehmigung von G. Marcy, D. Fischer, R. Noyes, S. Korzennik, P. Nisenson, A. Contos, and T. Brown

Eine Zeichnung der Bahnen der drei Planeten, die man bisher um den Stern Ypsilon Andromedae entdeckt hat. Die Wissenschaftler glauben, daß sie weiter Planeten um sonnenähnliche Sterne entdecken werden, einge davon werden vielleicht so groß sein wie Jupiter, andere werden nur so groß sein wie die Erde. Wenn man annimmt, daß 10% der Sterne in unserer Galaxie von einem Planeten umkreist werden, so würde dies bedeuten, daß es allein in unserer Galaxie 10 Milliarden Planeten geben müßte!


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Übersetzt mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura A. Whitlock.
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