Wissenschaft

Wie Planetenjäger nach neuen Planeten suchen

Das moderne Zeitalter der Astronomie hat uns auf eine neue Gruppe von Wissenschaftlern aufmerksam gemacht: die Planetenjäger. Diese Menschen, die oft in Teams mit bodengestützten und weltraumgestützten Teleskopen arbeiten, tauchen Dutzende von Planeten in der Galaxie auf. Im Gegenzug erweitern diese neu gefundenen Welten unser Verständnis darüber, wie sich Welten um andere Sterne bilden und wie viele extrasolare Planeten, oft als Exoplaneten bezeichnet, in der Milchstraße existieren.

 

Die Jagd nach anderen Welten um die Sonne

Die Suche nach Planeten begann in unserem eigenen Sonnensystem mit der Entdeckung von Welten jenseits der bekannten Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn mit bloßem Auge. Uranus und Neptun wurden im 19. Jahrhundert gefunden, und Pluto wurde erst in den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt. In diesen Tagen wird nach anderen Zwergplaneten in den Fernen des Sonnensystems gesucht. Ein Team unter der Leitung des Astronomen Mike Brown von CalTech sucht ständig nach Welten im Kuipergürtel (einem fernen Bereich des Sonnensystems) und hat seine Gürtel mit einer Reihe von Behauptungen eingekerbt. Bisher haben sie die Welt Eris (die größer als Pluto ist), Haumea, Sedna und Dutzende anderer transneptunischer Objekte (TNOs) gefunden. Ihre Jagd nach einem Planeten X erregte weltweite Aufmerksamkeit, aber bis Mitte 2017 wurde nichts gesehen.

 

Auf der Suche nach Exoplaneten

Die Suche nach Welten um andere Sterne begann 1988, als Astronomen Hinweise auf Planeten um zwei Sterne und einen Pulsar fanden. Der erste bestätigte Exoplanet um einen Hauptreihenstern ereignete sich 1995, als die Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz von der Universität Genf die Entdeckung eines Planeten um den Stern 51 Pegasi ankündigten. Ihr Fund war ein Beweis dafür, dass Planeten sonnenähnliche Sterne in der Galaxie umkreisten. Danach war die Jagd eröffnet und Astronomen fanden weitere Planeten. Sie verwendeten verschiedene Methoden, einschließlich der Radialgeschwindigkeitstechnik. Es sucht nach dem Wackeln im Spektrum eines Sterns, das durch das leichte Gravitationsschleppen eines Planeten verursacht wird, wenn dieser den Stern umkreist. Sie nutzten auch die Verdunkelung des Sternenlichts, das erzeugt wird, wenn ein Planet seinen Stern „verdunkelt“.

Eine Reihe von Gruppen war an der Vermessung von Sternen beteiligt, um ihre Planeten zu finden. Bei der letzten Zählung haben 45 bodengestützte Planetenjagdprojekte mehr als 450 Welten gefunden. Eines davon, das Probing Lensing Anomalies Network, das mit einem anderen Netzwerk namens MicroFUN Collaboration zusammengeführt wurde, sucht nach Anomalien der Gravitationslinsen. Diese treten auf, wenn Sterne von massiven Körpern (wie anderen Sternen) oder Planeten erfasst werden. Eine andere Gruppe von Astronomen bildete eine Gruppe namens OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), bei der bodengestützte Instrumente auch zur Suche nach Sternen verwendet wurden.

 

Die Planetenjagd betritt das Weltraumzeitalter

Die Jagd nach Planeten um andere Sterne ist ein mühsamer Prozess. Es hilft nicht, dass die Erdatmosphäre die Sicht auf solch winzige Objekte sehr schwierig macht. Sterne sind groß und hell; Planeten sind klein und dunkel. Sie können im Schein des Sternenlichts verloren gehen, so dass direkte Bilder unglaublich schwer zu erhalten sind, insbesondere vom Boden aus. Weltraumgestützte Beobachtungen bieten also eine bessere Sicht und ermöglichen es Instrumenten und Kameras, die sorgfältigen Messungen durchzuführen, die bei der modernen Planetenjagd erforderlich sind.

Das Hubble-Weltraumteleskop hat viele Sternbeobachtungen durchgeführt und  wurde verwendet, um Planeten um andere Sterne abzubilden, ebenso wie das Spitzer-Weltraumteleskop. Der mit Abstand produktivste Planetenjäger war das Kepler-Teleskop. Es wurde 2009 gestartet und verbrachte mehrere Jahre damit, Planeten in einem kleinen Bereich des Himmels in Richtung der Sternbilder Cygnus, Lyra und Draco zu suchen. Es fand Tausende von Planetenkandidaten, bevor es mit seinen Stabilisierungskreiseln auf Schwierigkeiten stieß. Es jagt jetzt nach Planeten in anderen Bereichen des Himmels, und die Kepler-Datenbank bestätigter Planeten enthält mehr als 4.000 Welten. Basierend auf Kepler- Entdeckungen, die hauptsächlich darauf abzielten, erdgroße Planeten zu finden, wurde geschätzt, dass fast jeder sonnenähnliche Stern in der Galaxie (plus viele andere Arten von Sternen) mindestens einen Planeten hat. Kepler fand auch viele andere größere Planeten, die oft als Super-Jupiter und Hot-Jupiter und Super-Neptune bezeichnet werden.

 

Jenseits von Kepler

Während Kepler eines der produktivsten Gebiete für die Planetenjagd in der Geschichte war, wird es irgendwann nicht mehr funktionieren. Zu diesem Zeitpunkt werden weitere Missionen übernommen, darunter der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), der 2018 gestartet wird, und das James Webb Space Telescope , das 2018 ebenfalls in den Weltraum fliegen wird. Danach wird die Mission Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), die von der Europäischen Weltraumorganisation gebaut wird, irgendwann in den 2020er Jahren ihre Jagd beginnen, gefolgt von WFIRST (dem Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop), das nach Planeten und Planeten jagen wird Suche nach dunkler Materie, beginnend Mitte der 2020er Jahre.

Jede Planetenjagdmission, ob vom Boden aus oder im Weltraum, wird von Astronomenteams „besetzt“, die Experten auf der Suche nach Planeten sind. Sie werden nicht nur nach Planeten suchen, sondern hoffen schließlich, mit ihren Teleskopen und Raumfahrzeugen Daten zu erhalten, die die Bedingungen auf diesen Planeten offenbaren. Die Hoffnung ist, nach Welten zu suchen, die wie die Erde das Leben unterstützen könnten.

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