Ein Zwergstern und seine sieben Planeten
Ein internationales Astronomen-Team hat in 40 Lichtjahren Entfernung sieben Exoplaneten aufgespürt, die um einen Zwergstern kreisen und auf denen flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren könnte. Brice-Olivier Demory vom Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern hat die Daten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA analysiert und berechnet, dass diese neuentdeckten Exoplaneten ähnliche Massen wie die Erde haben.
TRAPPIST-1 heisst der rote Zwergstern, der zurzeit besonders grosse Beachtung findet bei Astronominnen und Astronomen, die Leben ausserhalb unseres Sonnensystems aufspüren möchten. Dank einer intensiven Beobachtungskampagne mit Teleskopen am Boden und im Weltraum entdeckte eine internationale Forschungsgruppe, dass mindestens sieben etwa erdgrosse Planeten TRAPPIST-1 umkreisen. Deren Temperaturen sind tief genug, so dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren könnte, wie das Team im Fachjournal «Nature» berichtet. «Bei der Suche nach Leben anderswo ist dieses System zurzeit wahrscheinlich unsere beste Chance», sagt Brice-Olivier Demory, SNF-Förderprofessor am Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern und einer der Autoren des «Nature»-Artikels.
Die Exoplaneten laufen von der Erde aus gesehen vor ihrem Zwergstern hindurch. Bei diesen sogenannten Transiten verdunkeln sie das Sternenlicht minim, aber messbar. Diese spezielle Konfiguration ermöglicht die Untersuchung der Planetenatmosphären mit heutigen und künftigen Teleskopen. «Das James-Webb-Weltraumteleskop, Hubbles Nachfolger, wird die Signatur von Ozon nachweisen können, falls dieses Molekül in der Atmosphäre eines der Planeten vorkommt», erklärt Demory: «Dies könnte ein Anzeichen biologischer Aktivität auf dem Planeten sein.» Aber der Astrophysiker warnt, dass man extrem vorsichtig sein müsse, wenn man aus der Ferne einen Rückschluss auf biologische Aktivität ziehen wolle.
Weltweite Beobachtungen vom Boden und aus dem All
Bereits vor einem Jahr hatten Astronomen bei TRAPPIST-1 drei erdgrosse Planeten entdeckt. Nach dieser Entdeckung beobachteten die Forschenden den Stern während Monaten mit Teleskopen in Chile, Marokko, Hawaii, La Palma und Südafrika. Im September 2016 richtete die NASA während 20 Tagen ihr Spitzer-Weltraumteleskop auf TRAPPIST-1. Die Analyse sämtlicher Daten ergab, dass das TRAPPIST-1-System eine kompakte Version unseres inneren Sonnensystems ist mit mindestens sieben Planeten.
Berner Modellrechnung bestätigt
«Meine Aufgabe bestand darin, eine unabhängige Analyse der Spitzer-Daten auszuführen», erklärt Demory: «Zudem untersuchte ich die Dynamik des Systems, woraus ich die Massen dieser Planeten berechnen konnte.» Er fand heraus, dass einige dieser Planeten eine Dichte haben, die vergleichbar mit derjenigen der Erde ist, und wahrscheinlich aus Gestein bestehen. Bereits im Oktober 2016 hatten zwei Forscher der Universität Bern, Yann Alibert und Willy Benz, eine Arbeit veröffentlicht, die basierend auf Computersimulationen voraussagte, dass solche erdgrossen Planeten bei Zwergsternen häufig seien.
Erdähnliche Exoplaneten bei Zwergsternen sind einfacher zu beobachten als sogenannte Erdzwillinge, die um sonnenähnliche Sterne kreisen: Einerseits sind die Zwergsterne viel kühler als die Sonne und sonnenähnliche Sterne. So befindet sich die gemässigte Temperaturzone, wo Wasser an der Oberfläche der Planeten in flüssiger Form vorkommen kann, viel näher beim Stern. Andererseits umkreisen Exoplaneten, die nahe bei ihrem Mutterstern sind, diesen schneller und machen somit mehr Transite. Damit liefern sie auch mehr Beobachtungen und Daten in einer bestimmten Zeit. «Rund 15 Prozent der Sterne in unserer Nachbarschaft sind – verglichen zur Sonne – sehr kühle Sterne wie TRAPPIST-1», sagt Brice-Olivier Demory: «Wir haben eine Liste von etwa 600 Zielen, die wir in Zukunft beobachten werden.» Dabei spielt das Center for Space and Habitability an der Universität Bern eine wichtige Rolle: Um die Sternkandidaten in der nördlichen Hemisphäre zu untersuchen, wird zurzeit unter der Leitung von Demory ein neues Teleskop in Mexiko gebaut.
Angaben zur Publikation:Michaël Gillon, Amaury Triaud, Brice-Oliver Demory et al.: «Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1», Nature 22.02.2017, doi:10.1038/nature21360 |
Veranstaltungshinweis
«Earth-like exoplanets around the dwarf star TRAPPIST-1»
Über die neuesten Forschungsergebnisse zum TRAPPIST-1-System diskutieren Prof. Brice-Olivier Demory, Prof. Yann Alibert, Prof. Kevin Heng und Dr. Zoë Lehmann mit Science-Fiction-Autorin Laurence Suhner, die einen ihrer Texte in «Nature» zum Thema TRAPPIST-1 veröffentlichte, an einer öffentlichen Veranstaltung an der Universität Bern.
Donnerstag, 9. März 2017, 18:30 (in englischer Sprache)
Information und Anmeldung: www.unibe.ch/trappist1 (ab Donnerstag, 23. Februar 2017)
22.02.2017
