Astronomie: Extrasolare Planeten – Exoplaneten

Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Entwicklung des Teleskops

Exoplaneten – was ist das?

Exoplaneten sind Planeten, die andere Sterne (nicht die Sonne) umkreisen.

Bis Ende 2019 wurden ingesammt 4160 Exoplaneten entdeckt.

Historie

  • Gamma Cephei b: wurde bereits in 1989 Jahren als extrasolarer Planet entdeckt  –> später widerrufen –> später neu bestätigt
  • 1992 wurden drei Planeten, die den Pulsar PSR 1257-12 umkreisen entdeckt
  • 1994 wurde ein Planet, der den Pulsar PSR B1620-26 umkreist entdeckt
  • 1995 wurde der Exoplanet 51 Pegasi b entdeckt, der als erster Exoplanet einen sonnenähnlichen Stern umkreist  (keinen Pulsar)
  • 2019 wurden Michel Mayor und Didier Queloz für die Entdeckung des Exoplaneten 51 Pegasi b mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet

Entdeckungsmethoden

  • Radialgeschwindigkeits-Methode  (seit 1995)
  • Transit-Methode (seit 1999)
  • Direkte Beobachtung (seit 2004)
  • Astrometrische Methode  “Imaging”   (Positionbestimmungen bei Draufsicht –> bisher mit wenig Erfolg, wegen der erforderlichen hohen Genauigkeiten, Versuche mit dem Satelliten Gaja)
  • u.a.

Das Weltraumteleskop Kepler

Im Jahre 2009 wurde die äußerst erfolgreiche Kepler-Mission gestartet.

Bis 2013 wurden mit dem Weltraumteleskop Kepler über 2000 Exoplaneten entdeckt.

Die sog. “habitable Zone”

Unter anderem stellt man sich ja die Frage, ob es Leben auf Exoplaneten geben könnte.

Als habitable Zone bezeichnet man im Allgemeinen den Abstandsbereich, in dem sich ein Planet von seinem Zentralgestirn befinden muss, damit Wasser dauerhaft in flüssiger Form auf der Oberfläche vorliegen kann. Dies gilt als Voraussetzung für erdähnliches Leben.

Wenn sich ein Exoplanet also in einer solchen Entfernung von seinem Zentralgestrin befindet, könnte möglicherweise “erähnliches Leben” exisitieren, wäre damit alleine aber keineswegs nachgewiesen. Zusätzlich spielen ausser der Entfernung vom Zentralgestirn noch andere Parameter wie z.B. das Vorhandensein einer Atmosphäre eine Rolle. Ausserdem, könnte “Leben” ja auch in ganz anderer Form, als uns von der Erde bekannt, exisitieren….

Protoplanetare Scheiben – Sternentstehung

Wenn die Urwolke, aus der ein Stern entsteht, anfangs nur einen winzigen Drehimplus haben sollte, kann sich daraus eine sog. protoplanetare Scheibe bilden, aus der dann in der Folge Planeten (also Expoplaneten) entstehen.

Die ersten protoplanetaren Scheiben wurden 1994 von C. Robert O’Dell und Mitarbeitern mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Orionnebel beobachtet; in diesem Sternentstehungsgebiet sind etwa 50% aller jungen Sterne von einer protoplanetaren Scheibe umgeben.

1998 wurde erstmals eine Scheibe um einen massiven Stern gefunden.

Die Drake-Gleichnung

Die Drake-Gleichung dient zur Abschätzung der Anzahl der technischen, intelligenten Zivilisationen in unserer Galaxie, der Milchstraße. Sie wurde von Frank Drake, einem US-Astrophysiker, 1961 vorgestellt.

Die Formel wird häufig bei Überlegungen in Bezug auf die Suche nach extraterrestrischem Leben herangezogen. Es handelt sich bei der Gleichung um ein Produkt, von dem die meisten Faktoren unbekannt sind. Waren Drakes ursprüngliche Berechnungen sehr optimistisch, was die Möglichkeit von außerirdischem Leben angeht, so kommen jüngste Lösungen einer Abwandlung der Gleichung unter Einbeziehung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen von Sandberg, Drexler und Ord (2018) zu ernüchternden Ergebnissen und legen eine nur geringe Wahrscheinlichkeit von außerirdischem Leben innerhalb und außerhalb der Milchstraße nahe.

wobei:

N die mögliche Anzahl der außerirdischen Zivilisationen in der Galaxis an, die in der Lage und gewillt wären, zu kommunizieren
R* mittlere Sternentstehungsrate pro Jahr in unserer Galaxie
fp Anteil an Sternen mit Planetensystem
ne durchschnittliche Anzahl der Planeten (pro Stern) innerhalb der Ökosphäre
fl Anteil an Planeten mit Leben
fi Anteil an Planeten mit intelligentem Leben
fc Anteil an Planeten mit Interesse an interstellarer Kommunikation
L Lebensdauer einer technischen Zivilisation in Jahren