Der Stern 55 Cancri war eine Quelle der Freude und Premiere für Planetenjäger. Es war nicht nur einer der ersten bekannten Sterne, die einen extrasolaren Planeten beherbergten, sondern jetzt wurde das Licht eines seiner fünf bekannten Planeten direkt mit dem Spitzer-Weltraumteleskop erfasst, das erste Mal, dass das Licht eines "kleineren" Exoplaneten direkt erfasst wurde . Der Planet „e“ ist eine Supererde, ungefähr doppelt so groß und achtmal so massereich wie die Erde. Wissenschaftler sagen, dass der Planet zwar nicht bewohnbar ist, die Entdeckung jedoch ein historischer Schritt in Richtung einer möglichen Suche nach Lebenszeichen auf anderen Planeten ist.
"Spitzer hat uns wieder einmal begeistert", sagte Bill Danchi, Spitzer-Programmwissenschaftler. "Das Raumschiff ist Vorreiter bei der Untersuchung der Atmosphäre entfernter Planeten und ebnet den Weg für das kommende James Webb-Weltraumteleskop der NASA, eine ähnliche Technik auf potenziell bewohnbare Planeten anzuwenden."
Der erste Planet um 55 Cancri wurde 1997 gemeldet und 55 Cancri e - der innerste Planet im System - wurde 2004 durch Radialgeschwindigkeitsmessungen entdeckt. Dieser Planet wurde so weit wie möglich untersucht, und Astronomen konnten seine Masse und Größe bestimmen Radius.
Jetzt hat Spitzer gemessen, wie viel Infrarotlicht vom Planeten selbst kommt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Planet wahrscheinlich dunkel ist und seine der Sonne zugewandte Seite mehr als 2.000 Kelvin (1.726 Grad Celsius, 3.140 Grad Fahrenheit) beträgt, heiß genug, um Metall zu schmelzen.
Im Jahr 2005 war Spitzer das erste Teleskop, das Licht von einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems detektierte, als es das Infrarotlicht eines „heißen Jupiter“ sah, eines gasförmigen Planeten, der viel größer als 55 Cancri e ist. Seitdem haben andere Teleskope, einschließlich der Hubble- und Kepler-Weltraumteleskope der NASA, ähnliche Leistungen mit Gasriesen mit derselben Methode erbracht.
Bei dieser Methode blickt ein Teleskop auf einen Stern, während ein Planet dahinter kreist. Wenn der Planet aus dem Blickfeld verschwindet, fällt das Licht des Sternensystems so leicht ab, dass Astronomen feststellen können, wie viel Licht vom Planeten selbst stammt. Diese Informationen zeigen die Temperatur eines Planeten und in einigen Fällen seine atmosphärischen Komponenten. Die meisten anderen aktuellen Methoden zur Planetenjagd erhalten indirekte Messungen eines Planeten durch Beobachtung seiner Auswirkungen auf den Stern.
Die neuen Informationen über 55 Cancri e, zusammen mit dem Wissen, dass es sich um 8,57 Erdmassen handelt, der Radius das 1,63-fache der Erdmasse beträgt und die Dichte 10,9 ± 3,1 g cm & supmin; ³ beträgt (die durchschnittliche Dichte der Erde beträgt 5,515 g cm & supmin; ³ ), ordnet den Planeten fest in die Kategorien einer felsigen Supererde ein. Es könnte jedoch von einer Wasserschicht in einem „überkritischen“ Zustand umgeben sein, in dem es sowohl flüssig als auch gasförmig ist, und von einer Dampfdecke bedeckt sein.
"Es könnte Neptun sehr ähnlich sein, wenn Sie Neptun in Richtung unserer Sonne ziehen und beobachten, wie seine Atmosphäre wegkocht", sagte Michaël Gillon von der Université de Liège in Belgien, Hauptforscher der Forschung, die im Astrophysical Journal erscheint. Der Hauptautor ist Brice-Olivier Demory vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge.
Das 55-Cancri-System befindet sich in 41 Lichtjahren Entfernung relativ nahe an der Erde, und der Stern kann mit bloßem Auge gesehen werden. 55 Cancri e ist gezeitengesperrt, sodass eine Seite immer dem Stern zugewandt ist. Spitzer entdeckte, dass die der Sonne zugewandte Seite extrem heiß ist, was darauf hinweist, dass der Planet wahrscheinlich keine wesentliche Atmosphäre hat, um die Sonnenwärme auf die unbeleuchtete Seite zu leiten.
Das James Webb-Weltraumteleskop der NASA, dessen Start für 2018 geplant ist, wird wahrscheinlich noch mehr über die Zusammensetzung des Planeten erfahren können. Das Teleskop kann möglicherweise eine ähnliche Infrarotmethode wie Spitzer verwenden, um andere potenziell bewohnbare Planeten nach Anzeichen von Molekülen zu durchsuchen, die möglicherweise mit dem Leben zusammenhängen.
"Als wir vor mehr als 40 Jahren an Spitzer dachten, waren Exoplaneten noch nicht einmal entdeckt worden", sagte Michael Werner, Spitzer-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien passen Sie sich diesem neuen Bereich an und machen Sie historische Fortschritte wie diesen. “
Während der laufenden erweiterten Mission von Spitzer wurden Schritte unternommen, um die einzigartige Fähigkeit zu verbessern, Exoplaneten zu sehen, darunter 55 Cancri e. Diese Schritte, zu denen das Ändern des Zyklus einer Heizung und die neue Verwendung eines Instruments gehörten, führten zu Verbesserungen bei der genauen Ausrichtung des Teleskops auf Ziele.
Quelle: JPL
