Extraterrestische Planeten Außerirdisches Leben?

Extraterrestische PlanetenAußerirdisches Leben?

So einfach wie bei Merkur und Venus nicht möglich

Die einzigen „Planeten“, die man direkt nachweisen kann, sind Braune Zwerge

Braunen Zwerg, der den Stern “HD 3651″ umkreist.

1) Radialgeschwindigkeitsmethode

Über Dopplereffekt Wackeln des Sternes

Problem: der Winkel der Bahnebene zu unserer

Beobachtungsrichtung.

Wie werden Planeten dann entdeckt?

2) Transitmethode

Gemessen wird der Helligkeitsabfall

Problem:

Auftreten von Sternenflecken

Beide Methoden sind wichtig!!!!!

Erst wenn beiden Methoden positiv sind, wird ein Planetendurchgang wissenschaftlich akzeptiert.

Weiters:

Transitmethode ermöglicht den Radius des Exoplaneten zu bestimmen.

Radialgeschwindigkeit ermöglicht die Masse des Exoplaneten zu bestimmen.

Sattelit Corot

3.Kepplergesetz

Dieses Gesetz bringt die Umlaufzeiten T1 und T2 von zwei Planeten mit ihren Abständen A1 und A2 von der Sonne in Beziehung:

(T1 / T2)2 = (A1 / A2)3 (F1)

(T1 / T2)2 = (A1 / A2)3 * (M + m2) / (M + m1) (F2)

Eine genauere Formel erhält man, wenn man gemäß der Newtonschen Himmelsmechanik auch die Massen berücksichtigt (Siehe F2)

Da die Sonnenmasse M jedoch sehr gross gegenüber den Planetenmassen m1 und m2 ist, kann dieser Term gewöhnlich vernachlässigt werden. (Siehe F1)

Da wir aber kein m2 haben, fällt T2 und A2 und (M+m2) weg.

Wir erhalten daher folgende Formel:

(T1)2 = (A1)3 *1 / (M + m1) | *(M + m1) und gleichzeitig /(T1)²

3.Kepplergesetz

Ist T die Umlaufzeit in Jahren und a die große Halbachseder relativen Bahn von Körper 1um Körper 2 in astronomischen Einheiten, so gilt

²1

³11T

AmM

Mit welchen Instrumenten werden Exoplaneten entdeckt?

Hubble

Spitzer (Weltraumteleskop)

CoRot

CoRot

3,6m Teleskop der ESO

(Schon seit 1976 in Betrieb)

High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher“ (kurz: Harps).

Spektrograph

Stand: 20.10.2009

Es wurden bis jetzt 403 Exoplaneten gefunden

75 von ihnen in 30 Sonnensystemen wurden mit Hilfe von Harps gefunden.

Unter den 32 neuen Trabanten sind 10 „Supererden“ (=Gesteinsplaneten),

24 davon hat Harps entdeckt .

Gliese 581 ist ein 20,5 Lichtjahre von der Erde entfernter roter

Zwergstern im Sternbild Waage

Gliese 581b, ist eine Welt, die mit 16 Erdmassen dem Neptun gleicht

Mit fünf Erdmassen zählt Gliese 581c zu den „Supererden“

Gliese 581c mit seiner Sonne und Gliese 581b im Vordergrund

Gliese 581d (habitablen Zone) 8 x Erdmasse

Gliese 581e (1,9 x Erdmasse)

Stern Gliese 667c (6 x Erdenmasse)

CoRoT-7b (5 x Erdmasse)500 Lichtjahre von uns entfernten sonnenähnlichen Stern im Sternbild

Einhorn. „Der Planet hat eine gebundene Rotation, wendet seiner Sonne also stets dieselbe Seite zu. Dort beträgt die Temperatur vermutlich 2000

Grad. Auf der Nachtseite ist es dagegen minus 200 Grad kalt.“

CoRoT-7c 8x Erdmasse

Sattelit CoRot

Sattelit Corot

Sattelit Corot

NASA's Kepler Space Telescope Discovers Five Exoplanets

January 04, 2010

Keck Teleskop entdeckt Supererde

• This artists' rendition shows a super-Earth, or low mass exoplanet, orbiting close to its parent star.

• This graphic shows the data confirming the existence of extrasolar planet HD 156668b as discovered using Keck/HIRES. The planet has a mass of roughly 4.15 Earth masses and is the second smallest exoplanet discovered to date. It orbits its host star (HD 156668) every 4.6 days.

• Koenig and his colleagues examined the star-forming region named W5, which lies about 6,500 light-years away in the constellation Cassiopeia. They employed NASA's Spitzer Space Telescope and the ground-based Two Micron All-Sky Survey (2MASS) to look for infrared evidence of dusty planet-forming disks.

• • Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between the

Smithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard College Observatory.

Massive Sterne viel größer als die Sonne mit Staubringen gefunden

Warum untersucht man oft Rote Zwerge und weniger „Sonnenähnliche“ Sterne?

1. Weil 2/3 aller Sterne im Milchstraßensystem Rote Zwerge sind.

2. Da die Sternenmassen kleiner sind, sieht man auch bei kleineren Planeten das Wackeln des Sternes.

3. Da sie nicht so hell sind, kann man den Helligkeitsunterschied leichter messen

Wie viele Stern haben ein ähnliches Planetensystem wie unser

Sonnensystem?

Etwa 15 Prozent der Sterne in unserer Galaxie bilden demnach ähnliche Systeme mit mehreren großen Gasplaneten in den Außenbezirken. Ohio State University (06.01.2010)

Welches Leben kann man auf diesen Planeten erwarten?

Mit Spitzer (Infrarot-Satellit) konnte man auch portoplanetarische Scheiben von diesen Roten Zwergen beobachten.

Beobachtete Sterne sind nur 1 – 3 Millionen Jahre alt (Sonne 5 Milliarden Jahre alt)

Es wurde Blausäure (HCN) im Verhältnis zu Acetylen gemessen. Blausäure ist chemischer Vorläufer für Adenin (Aminosäure der DNA)

Keine Blausäure bei Roten Zwergen gefunden, dafür aber bei sonnenähnlichen protoplanetarischen Scheiben (30% im Verhältnis zu Acetylen)

Ursache: höhere Temperaturen können N2 abspalten.

Frage: Ist Leben in uns bekannter Form denkbar?

Auch andere chemische Verbindungen konnte man nachweisen:

Wie kann man das messen?

(Spektrum von Stern + Planet)

- Spektrum vom Stern

Spektrum des Planeten

• The spectrum is that of a giant exoplanet(10xJupitermass), orbiting around the bright and very young star HR 8799(Im Sternbild Pegasus and 1 and a halfe of sunmass), about 130 light-years away. This spectrum of the star and the planet was obtained with the NACO adaptive optics instrument on ESO’s Very Large Telescope.(13.01.2010)

Das erste Spektrum eines EXOPLAENETEN

Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges

Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges

Planet in der habitablen Zone eines Roten Zwerges

Am13. November 2009 waren 405 extrasolare Planeten in 343

Systemen bekannt • Übersicht• ---------------------------------------------------------------------------------------• Systeme mit einem extrasolaren Planeten: 299 = 299 Exoplaneten

Systeme mit zwei extrasolaren Planeten: 30 = 60 Exoplaneten Systeme mit drei extrasolaren Planeten: 11 = 33 Exoplaneten Systeme mit vier extrasolaren Planeten: 2 = 8 Exoplaneten Systeme mit fünf extrasolaren Planeten: 1 = 5 Exoplaneten

• ----------------------------------------------------------------------------------------- • Gesamtanzahl der extrasolaren Systeme: 343 = 405 Exoplaneten