Kepler-Mission entdeckt ihre bislang kleinsten Exoplaneten in habitablen Zonen

Die Kepler-Mission der NASA hat zwei neue Planetensysteme entdeckt, in denen sich drei Supererden in der habitablen Zone befinden – der Entfernung zu einem Stern, wo die Oberflächentemperatur eines umkreisenden Planeten für flüssiges Wasser geeignet sein könnte. Das System Kepler-62 umfasst fünf Planeten: Kepler-62b, -62c, -62d, -62e und -62f. Das System Kepler-69 besitzt zwei Planeten: Kepler-69b und -69c. Kepler-62e, -62f und -69c sind Supererden.

Zwei der neu entdeckten Planeten umkreisen einen Stern, der kleiner und kühler als die Sonne ist. Kepler-62f ist nur 40 Prozent größer als die Erde, was ihn zu dem Planeten macht, der am ehesten mit der Größe der Erde vergleichbar ist und zugleich in der habitablen Zone eines fremden Sterns liegt. Kepler-62f besteht wahrscheinlich aus Gestein. Kepler-62e umkreist den Stern am innersten Rand der habitablen Zone und ist etwa 60 Prozent größer als die Erde.

Der dritte Planet, Kepler-69c, ist 70 Prozent größer als die Erde und umkreist einen sonnenähnlichen Stern in der habitablen Zone. Astronomen sind unsicher bezüglich der Zusammensetzung von Kepler-69c, aber sein Orbit von 242 Tagen um einen sonnenähnlichen Stern gleicht dem unseres Nachbarplaneten Venus. Die Forscher wissen nicht, ob Leben auf den neu gefundenen Planeten existieren könnte, aber ihre Entdeckung zeigt, dass wir einen Schritt näher daran sind, eine mit der Erde vergleichbare Welt um einen sonnenähnlichen Stern zu finden.

Videobericht über die neu entdeckten Exoplaneten in den habitablen Zonen zweier Sterne. (NASA)

“Das Weltraumteleskop Kepler hat sich als Rockstar der Wissenschaft herausgestellt”, sagte John Grunsfeld, Associate Administrator des Science Mission Directorate am NASA-Hauptquartier in Washington. “Die Entdeckung dieser Gesteinsplaneten in der habitablen Zone bringt uns näher an die Entdeckung eines Ortes wie unsere Heimat. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis wir wissen, ob die Galaxie Heimat für eine Vielzahl von Planeten wie die Erde ist, oder ob wir eine Seltenheit sind.” Das Kepler-Weltraumteleskop misst gleichzeitig und kontinuierlich die Helligkeit von mehr als 150.000 Sternen und ist die erste NASA-Mission, die imstande ist, erdgroße Planeten um sonnenähnliche Sterne nachzuweisen.

Kepler-62e umkreist seinen Stern einmal in 122 Tagen und war der erste dieser drei Planeten, der identifiziert wurde. Kepler-62f besitzt eine Umlaufperiode von 267 Tagen und wurde später von Eric Agol entdeckt, einem außerordentlichen Professor für Astronomie an der University of Washington. Er ist zudem Co-Autor einer Studie über die Entdeckungen, die im Journal Science veröffentlicht wurde. Die Größe von Kepler-62f wurde jetzt zwar gemessen, aber seine Masse und Zusammensetzung nicht. Basierend auf vorherigen Studien über ähnlich große Gesteinsplaneten sind Wissenschaftler jedoch in der Lage, damit auch seine Masse zu schätzen.

“Der Nachweis und die Bestätigung von Planeten ist ein enormer gemeinschaftlicher Einsatz von Fähigkeiten und Ressourcen und verlangt Fachkenntnisse aus der gesamten Wissenschaftsgemeinschaft, um diese wunderbaren Ergebnisse hervorzubringen”, sagte William Borucki, der leitende Forscher der Kepler-Mission vom Ames Research Center in Moffett Field (Kalifornien) und leitender Autor der Abhandlung über das System Kepler-62 im Journal Science. “Kepler hat das Zeitalter der großen Entdeckungen in der Astronomie wieder aufleben lassen und wir machen ausgezeichnete Fortschritte dabei zu bestimmen, ob Planeten wie unsere Erde die Ausnahme sind oder die Regel.”

Die zwei Welten in der habitablen Zone um Kepler-62 haben drei Weggefährten in Umlaufbahnen, die näher an ihrem Stern liegen: zwei sind größer als die Erde und einer hat etwa die Größe des Mars. Kepler-62b, Kepler-62c und Kepler-62d umkreisen den Stern in fünf, zwölf und 18 Tagen, was sie sehr heiß und unbewohnbar für Leben macht, wie wir es kennen. Die fünf Planeten des Systems Kepler-62 umrunden einen Stern, der als K2-Zwerg klassifiziert ist. Er besitzt nur zwei Drittel der Sonnengröße und nur ein Fünftel ihrer Helligkeit. Mit sieben Milliarden Jahren ist der Stern etwas älter als die Sonne. Er liegt rund 1.200 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Lyra (Leier).

Ein Weggefährte von Kepler-69c, bekannt als Kepler-69b, ist mehr als doppelt so groß wie die Erde und umkreist seinen Stern in nur 13 Tagen. Der Zentralstern der Planeten in dem System Kepler-69 gehört zur selben Klasse wie unsere Sonne, ein Stern des G-Typs. Er besitzt 93 Prozent der Sonnengröße und 80 Prozent ihrer Helligkeit. Der Stern befindet sich rund 2.700 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Cygnus (Schwan).

“Wir kennen nur einen Stern, der einen Planeten mit Leben besitzt: die Sonne. Einen Planeten in der habitablen Zone um einen sonnenähnlichen Stern zu finden, ist ein entscheidender Schritt, um wirklich erdähnliche Planeten zu entdecken”, sagte Thomas Barclay, Kepler-Wissenschaftler am Bay Area Environmental Research Institute in Sonoma (Kalifornien) und leitender Autor der Studie über das System Kepler-69, die im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.

Wenn ein Planeten-Kandidat aus der Perspektive Keplers vor seinem Stern vorbeizieht (Transit genannt), wird ein Anteil des Lichts von dem Stern blockiert. Der resultierende Abfall in der Helligkeit des Sternlichts offenbart die Größe des vorbeiziehenden Planeten im Verhältnis zu seinem Stern. Mit der Transit-Methode hat Kepler 2.740 Kandidaten aufgespürt. Unter Verwendung verschiedener Analysetechniken, Bodenteleskope und anderer weltraumbasierter Instrumente wurden 122 Planeten bestätigt.

In der Anfangszeit der Mission fand das Kepler-Teleskop hauptsächlich große Gasriesen in sehr engen Bahnen um ihre Zentralsterne. Sie werden als “heiße Jupiter” bezeichnet und sind wegen ihrer Größe und kurzen Umlaufperioden leichter nachzuweisen. Die Erde würde drei Jahre benötigen, um die drei Transits zu vollenden, welche erforderlich sind, um als Planeten-Kandidat akzeptiert zu werden. Während Kepler seine Beobachtungen fortsetzt, werden nach und nach Transitsignale von erdgroßen Planeten in den habitablen Zonen um sonnenähnliche Sterne zum Vorschein kommen.

Das Ames Research Center ist verantwortlich für die Entwicklung des Kepler-Bodensystems, die Missionsoperationen und die wissenschaftliche Datenanalyse. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitete die Entwicklung der Kepler-Mission. Ball Aerospace & Technologies Corp. in Boulder (Colorado) entwickelte das Kepler-Flugsystem und unterstützt die Missionsoperationen mit dem Laboratory for Atmospheric and Space Physics an der University of Colorado in Boulder. Das Space Telescope Science Institute in Baltimore archiviert und verbreitet die wissenschaftlichen Kepler-Daten. Kepler ist die zehnte Discovery-Mission der NASA und wurde vom Science Mission Directorate der Agentur finanziert.

Quelle: http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-62-kepler-69.html

(THK)