Kepler entdeckt einen stark taumelnden Planeten

Diese Illustration zeigt das Weltraumteleskop Kepler bei der Beobachtung eines fremden Sternensystems. (NASA / Ames / JPL-Caltech)
Diese Illustration zeigt das Weltraumteleskop Kepler bei der Beobachtung eines fremden Sternensystems. (NASA / Ames / JPL-Caltech)

Man stelle sich vor, auf einem Planeten mit so sprunghaften Jahreszeiten zu leben, dass man kaum weiß, ob man Bermudas oder einen dicken Mantel anziehen soll. Das ist auf einer seltsamen, taumelnden Welt der Fall, die von dem Planeten suchenden NASA-Weltraumteleskop Kepler entdeckt wurde.

Der Planet mit der Bezeichnung Kepler-413b präzediert (oder “eiert”) stark entlang seiner Rotationsachse, ähnlich wie der Spielzeugkreisel eines Kindes. Die Neigung der Rotationsachse des Planeten kann im Verlauf von elf Jahren um bis zu 30 Grad variieren, was zu schnellen und sprunghaften Jahreszeitenwechseln führt. Im Gegensatz dazu beträgt die Präzession der Erde 23,5 Grad in 26.000 Jahren. Die Forscher sind verblüfft, weil dieser weit entfernte Planet in menschlichen Zeiträumen präzediert.

Kepler-413b liegt etwa 2.300 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Cygnus (Schwan). Er umkreist alle 66 Tage ein enges Doppelsternsystem aus einem roten und einem orangen Zwergstern. Die Umlaufbahn des Planeten um das Doppelsternsystem scheint ebenfalls zu taumeln, weil seine Umlaufebene um 2,5 Grad gegen die Ebene des Doppelsternsystems geneigt ist. Von der Erde aus betrachtet, bewegt sich die eiernde Umlaufbahn ständig auf und ab.

Kepler entdeckt Planeten, indem es die Abschwächung eines Sterns oder von Sternen registriert, wenn ein Planet vor ihnen vorbeizieht, was als Transit bezeichnet wird. Normalerweise sind die Transits von Planeten wie ein Uhrwerk. Astronomen entdeckten mit Kepler das Wackeln, als sie ein ungewöhnliches Transitmuster bei Kepler-413b fanden.

“Als wir die Kepler-Daten von 1.500 Tagen betrachteten, sahen wir drei Transits in den ersten 180 Tagen (ein Transit alle 66 Tage), dann hatten wir 800 Tage ohne Transits. Danach sahen wir fünf Transits hintereinander”, sagte Veselin Kostov, der leitende Wissenschaftler der Beobachtung. Kostov arbeitet am Space Telescope Science Institute und der Johns Hopkins University in Baltimore (Maryland). Der nächste von der Erde aus sichtbare Transit wird nicht vor 2020 stattfinden. Das liegt daran, dass sich die Umlaufbahn als Folge des Wackelns so stark auf und ab bewegt, so dass sie von der Erde aus gesehen manchmal nicht vor den Sternen entlangführt.

Astronomen versuchen immer noch zu erklären, warum dieser Planet nicht an seinen Sternen ausgerichtet ist. Es könnte andere planetare Himmelskörper in dem System geben, die seine Umlaufbahn geneigt haben. Oder möglicherweise ist ein dritter Stern, der als visueller Begleiter erscheint, in Wirklichkeit gravitativ an das System gebunden und übt einen Einfluss aus.

“Vermutlich gibt es dort draußen Planeten wie diesen, die wir nicht sehen, weil wir uns innerhalb des unvorteilhaften Zeitraums befinden”, sagte Peter McCullough, ein Teammitglied vom Space Telescope Science Institute und der Johns Hopkins University. “Und das ist eines der Dinge, die Veselin untersucht: Gibt es dort eine stille Mehrheit, die wir nicht erkennen?”

Sogar mit seinen wechselnden Jahreszeiten ist Kepler-413b zu warm für Leben, wie wir es kennen. Weil seine Umlaufbahn so nah an den Sternen verläuft, sind seine Temperaturen zu hoch für flüssiges Wasser, was ihn unbewohnbar macht. Es ist zudem ein Superneptun – ein riesiger Gasplanet mit etwa 65-facher Erdmasse. Es gibt dort also keine Oberfläche, auf der man stehen könnte.

Schematische Ansichten des Doppelsternystems Kepler-413. (NASA / ESA / STScI)
Schematische Ansichten des Doppelsternystems Kepler-413. (NASA / ESA / STScI)

Das Ames Research Center der NASA in Moffett Field (Kalifornien) ist für das Kepler-Missionskonzept, die Entwicklung der Bodensysteme, die Missionsoperationen und die wissenschaftliche Datenanalyse verantwortlich. Das Jet Propulsion Laboratory 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 durch das Laboratory for Atmospheric and Space Physics an der University of Colorado in Boulder. Das Space Telescope Science Institute in Baltimore archiviert und verteilt die wissenschaftlichen Daten Keplers. Kepler ist die zehnte Discovery-Mission der NASA und wurde durch das Science Mission Directorate finanziert.

Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-036

(THK)

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