Können Sie sich eine Welt vorstellen, die 17-mal so massereich wie die Erde ist, aber immer noch felsig? Oder zwei Planeten, die dazu verdammt sind, in nur einem Augenblick astronomischer Zeit von ihrem Elternstern verschluckt zu werden?
Während diese Szenarien wie Science-Fiction klingen, handelt es sich um reale Funde, die heute (2. Juni) auf dem Treffen der American Astronomical Association in Boston veröffentlicht wurden.
Hier ist ein Überblick über die Funde über diese Planeten in unserem immer erstaunlicher werdenden Universum.
"Mega-Earth" Kepler-10c
Alle 45 Tage dreht sich Kepler-10c um seinen Stern. Er ist etwa 2,3-mal so groß wie die Erde, aber ein Schwergewicht, 17-mal so massereich. Der Planet wurde vom produktiven NASA-Kepler-Weltraumteleskop entdeckt (das nach dem Ausfall eines Reaktionsrads im letzten Jahr außer Gefecht gesetzt wurde, jetzt aber mit einem neuen Mandat für die Planetenjagd beauftragt wurde).
Während Astronomen anfangs dachten, Kepler-10c sei ein „Mini-Neptun“ oder eine Welt, die diesem Planeten in unserem Sonnensystem ähnlich ist, zeigte seine mit dem HARPS-North-Instrument am Galileo-National-Teleskop gemessene Masse, dass es sich um eine felsige Welt handelt. Darüber hinaus glauben Astronomen, dass der Planet im Laufe der Zeit keine Atmosphäre „losgelassen“ hat, was impliziert, dass die Vergangenheit des Planeten ähnlich ist wie heute.
Hier ist die andere nette Sache: Astronomen stellten fest, dass das System 11 Milliarden Jahre alt war, zu einer Zeit, als das Universum noch jung war (es wurde vor 13,7 Milliarden Jahren gebildet) und die Elemente, die zur Herstellung felsiger Planeten benötigt wurden, knapp waren. Dies impliziert, dass sich felsige Planeten früher als bisher angenommen gebildet haben könnten.
"Ich habe mich geirrt, dass alte Sterne keine felsigen Planeten haben, was Konsequenzen für das Fermi-Paradoxon hat", sagte Dimitar Sasselov vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) heute (2. Juni) in einer Webcast-Pressekonferenz. Das Fermi-Paradoxon bezieht sich einfach ausgedrückt auf die Frage, warum wir Zivilisationen nicht sehen können, da angenommen wird, dass sie sich seit der Entstehung des Universums ziemlich weit verbreitet haben.
"Wir sind zum Scheitern verurteilt!" Kepler-56b und Kepler-56c
Wenn sich jemand in der Nähe dieser beiden Planeten befindet, möchten Sie sich ziemlich schnell aus dem Weg räumen - zumindest wenn Sie über die astronomische Zeit sprechen. Es wird erwartet, dass diese beiden Planeten, deren Umlaufbahnen sich in der gleichen Entfernung von Merkur zur Sonne befinden, in 130 Millionen Jahren (für Kepler-56b) und 155 Millionen Jahren (Kepler-56c) von ihrem Stern verschluckt werden. Es ist das erste Mal, dass zwei zum Scheitern verurteilte Planeten in einem einzigen System gefunden wurden.
"Möglicherweise wird der Kern des Planeten zurückgelassen und Sie werden diese tote Leiche im Universum zurückschweben sehen", sagte Gongjie Li von der CfA in der Pressekonferenz.
Dahinter stecken zwei Faktoren: Die Größe des Sterns vergrößert sich mit zunehmendem Alter (was typisch für Sterne ist), und die Gezeitenkräfte zwischen den Planeten und ihrem Stern führen auch dazu, dass sie in ihren Umlaufbahnen langsamer werden und auseinander reißen. Interessanterweise wird ein anderer Gasriesenplanet namens Kepler-56d vor dem größten Teil des Chaos geschützt bleiben, da seine Umlaufbahn dem Asteroidengürtel in unserem eigenen Sonnensystem entspricht.
"Wenn wir dieses System betrachten, sehen wir unser eigenes Sonnensystem voraus", fügte Li hinzu und bezog sich auf die Tatsache, dass sich unsere Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren vergrößern und zumindest Merkur und Venus verschlucken wird, wodurch alle Ozeane auf unserem Planeten abkochen und alles zu töten, was noch übrig ist.
Windy City: Warum das Leben in der Nähe eines roten Zwergs eine schlechte Idee sein könnte
Ein fruchtbarer Boden für Exoplanetenentdeckungen - insbesondere bei der Suche nach Planeten von der Größe der Erde in der bewohnbaren Zone - sind rote Zwerge, da sie kleiner sind und daher weniger Licht haben, um felsige Welten in der Nähe zu verdecken. Eine neue Studie warnt davor, dass sie weniger lebensfreundlich sein könnten als bisher angenommen.
Ofer Cohen von der CfA sagte, dass rote Zwerge starke Sternwinde haben können, wenn man das Modell eines bekannten roten Zwergs mit drei Planeten betrachtet: KOI 1422.02, KOI 2626.01, KOI 584.01. Selbst ein Magnetfeld von der Größe der Erde könnte den Planeten nicht davor schützen, von seiner Atmosphäre befreit zu werden, wenn eine bestimmte Intensität von Sternfackeln angenommen wird.
Ein Mitglied des Publikums wies darauf hin, dass der untersuchte rote Zwergstern wahrscheinlich stärkere Winde hat als 95% aller roten Zwerge. Cohen räumte dies ein, fügte jedoch hinzu: "Der Haupteffekt ist nicht die Sternaktivität, aber diese Riesen sind nah am Stern." Dies könnte jedoch ein differenzierteres Verständnis der bewohnbaren Zone um diese Sterne erfordern, fügte er hinzu.
Schwermetall: Herausfinden, wie viel Planeten haben
In astronomischer Hinsicht gelten alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, als „metallisch“. Frühere Forschungen ergaben, dass metallreiche Sterne dazu neigen, heiße Jupiter-Exoplaneten zu haben, während die kleineren Planeten eine größere Bandbreite an Metallmöglichkeiten haben.
Ein Team unter der Leitung von Lars Buchhave von CfA untersuchte mehr als 400 Sterne mit 600 Exoplaneten und stellte fest, dass Planeten, die kleiner als das 1,7-fache der Erdgröße sind, eher felsig sind, während Planeten, die 3,9-mal so groß wie die Erde oder größer sind, wahrscheinlich gasförmig sind .
Dazwischen befindet sich eine Zone namens „Gaszwerge“, Planeten, die 1,7- und 3,9-mal so groß wie die Erde sind und deren Oberfläche wahrscheinlich von Wasserstoff- und Heliumatmosphären bedeckt ist.
Ebenfalls faszinierend: Die Forscher entdeckten, dass Planeten, die weit von ihren Sternen entfernt sind, größer werden können, bevor sie viel Gas aufnehmen und zu einem „Gaszwerg“ werden, vermutlich weil es dort draußen nicht so viel Gasmaterial gibt.
Das Team entdeckte auch, dass Sterne mit kleineren, erdähnlichen Welten Metallizitäten wie unsere Sonne haben, während Sterne mit „Gaszwergen“ mehr Metalle und Sterne mit Gasriesen noch mehr Metalle haben. Aber denken Sie daran, dass dies für Planeten in der Nähe ihres Wirtssterns ist, die für Kepler am einfachsten zu finden sind. Buchhave plant, für weiter entfernte Planeten zu arbeiten.
Die Papiere für diese Ergebnisse sind auf arVix: Kepler 10b, bewohnbare Planeten, die M-Zwerge umkreisen, Exoplaneten um metallreiche Sterne.
