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Sunday, March 29, 2020

OGLE-2005-BLG-390L b: Eine coole Sache

3.Dezember, OGLE-2005-BLG-390L b

Noch vor 30 Jahren galt die Frage nach Planeten, die andere Sterne umkreisen als philosophisch, fast esoterisch. Man hielt unser Sonnensystem für etwas Besonderes, für den einzigen Ort im ganzen Universum, an dem es Planeten, flüssiges Wasser und Leben gibt. Doch seitdem 1992 die ersten Exoplaneten entdeckt wurden, haben wir Tausende weitere in der gesamten Galaxis gefunden.

Und heute wissen wir: Planeten sind überall. Einige davon sind verrückter und seltsamer, als man es sich je erträumen ließ: Riesige Gesteinsplaneten von hunderte Kilometer tiefen Ozeanen bedeckt, Gasplaneten mit vielen Jupitermassen, die einen heißen Schweif aus Gasen hinter sich herziehen, Planeten um Pulsare und Neutronensterne, einsame Wanderer, die ohne Stern durch die Galaxis ziehen und vieles mehr haben Wissenschaftler entdeckt. Doch in Wahrheit sind sie auf der Suche nach dem heiligen Gral der Astronomie: Einer zweiten Erde. Zur Weihnachtszeit habe ich einen Adventskalender erstellt, der 24 dieser fremden Welten vorstellt. Viel Spaß und eine besinnliche Zeit.

Name: OGLE-2005-BLG-390L b

Zentralstern: OGLE-2005-BLG-390L

Entfernung zur Erde: 21.000 Lichtjahre

Masse: 5 Erdmassen

Orbit um Zentralstern: 10 Erdjahre

Oberflächentemperatur: -220°C

Besonderheiten: Extrem kalt, große Entfernung zur Erde, nachgewiesen durch Mikrolinseneffekt

Ein Roter Zwergstern

OGLE-2005-BLG-390-L b ist ein Exot unter den Exoplaneten und das nicht nur vom Namen her. Der gestern vorgestellte Planet umkreist einen sogenannten Gelben Zwerg, also einen Stern mit ähnlicher Masse, Größe und Leuchtkraft wie unsere Sonne. Diese Sterne sind jedoch eine kosmische Minderheit, 80% der Sterne in der Milchstraße sind sogenannte Rote Zwerge, das sind viel kleinere und leuchtschwächere Sterne, so klein, dass man auf der Erde keinen einzigen mit bloßem Auge sehen kann.

Zwar leuchten Rote Zwerge sehr schwach, doch dafür strahlen sie viele hundert Milliarden bis Billionen Jahre fast unverändert, also viel länger als das Universum bisher existiert. Somit sind diese Sterne auch interessant für Astrobiologen, denn sollten um solche Sterne lebensfreundliche Planeten kreisen, dann wäre dort genug Zeit für die Entwicklung fortschrittlicher Lebensformen. Doch es gibt auch einige Probleme. Rote Zwerge sind extrem leuchtschwach, das bedeutet, dass die Planeten ihrem Stern sehr nahe kommen müssen, um genug Wärme für die Existenz flüssigen Wassers zu empfangen. Die sogenannte habitable Zone, also die Entfernung, die für flüssiges Wasser geeignet ist, liegt bei Roten Zwergen viel näher am Stern, als bei unserer Sonne. Wäre unsere Sonne ein solcher Roter Zwerg, würden auf der Erde etwa dieselben Temperaturen herrschen, wie momentan auf Pluto.

Fern, dunkel und kalt

Der Planet, um den es heute geht, umkreist wie die meisten anderen genau so einen Roten Zwerg, und zwar umkreist er ihn einmal in zehn Jahren in einer Entfernung von 2,6 Astronomischen Einheiten, also der 2,6-fachen Distanz zwischen Erde und Sonne. Der Mutterstern ist nur als kleiner Lichtpunkt am Himmel zu sehen. Daher kann man sich vermutlich denken, dass die Temperatur dort wahnsinnig gering ist, man berechnete sie auf etwa -220°C. Das ist natürlich viel zu kalt für Leben wie wir es kennen und überhaupt für Leben, das aus flüssigem Wasser basiert.

Doch wir sollten nicht zu arrogant sein, nur weil es das Leben auf der Erde so ist, wie es ist, muss das nicht bedeuten, dass es die einzige mögliche Form von Leben ist. Wer weiß also, ob Leben in irgendeiner seltsamen Form auf Basis eines anderen Stoffs wie Stickstoff oder Silizium auch auf solchen Eiswelten möglich ist?

Klein und sehr weit weg

Noch etwas unterscheidet OGLE-2005-BLG-390L b vom letzen Planeten, über den ich schrieb, denn er war ein großer Gasplanet. OGLE-2005-BLG-390L b wurde im Jahr 2005 entdeckt, zum damaligen Zeitpunkt war die Beobachtungstechnik bei Exoplaneten noch ganz am Anfang, daher konnte man beinahe nur große Gasplaneten finden, kleinere Gesteinsplaneten – und somit die beste Chance auf Leben – vielen einfach durchs Raster. OGLE-2005-BLG-390L b ist jedoch ein kleiner Gesteinsplanet und gehörte zum Zeitpunkt seiner Entdeckung sogar zu den kleinsten Exoplaneten überhaupt. “Klein” ist in der Astronomie jedoch immer relativ zu sehen, schließlich ist unsere Sonne, um die ein Linienflug etwa 200 Tage dauern würde, ein “Gelber Zwerg“, einfach, weil es im All fast immer noch etwas viel Größeres gibt.

Das gilt auch für OGLE-2005-BLG-390L b, denn er hat immer noch knapp die fünffache Erdmasse, ist damit also ein Gesteinsplanet wie die Erde. Da hören die Gemeinsamkeiten jedoch auch schon auf. Der Großteil des Planeten besteht nämlich aus Wassereis und Gestein. Und gleichzeitig war er mit 21.000 Lichtjahren Entfernung zum Zeitpunkt der Entdeckung auch der Planet mit der größten Entfernung zur Erde. Normalerweise entdeckt man Planeten entweder während sie von ihrem Stern herziehen und dabei einen Teil ihres Lichtes verdecken oder indem sie ihren Stern durch ihre Gravitation ins Wanken bringen. Doch solche kosmischen Leichtgewichte wie OGLE-2005-BLG-390L b, die dann noch so weit entfernt sind, lassen sich mit dieser Technik unmöglich nachweisen. Das braucht es eine andere Technologie.

Planetenjagd mit Einsteins Linse

Bei der Entdeckung OGLE-2005-BLG-390L b machte man sich einen Effekt von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie zunutze, den sogenannten Mikrolinseneffekt. Diese Technik war 2005 noch brandneu und es wurden gerade einmal zwei Exoplaneten damit entdeckt. Sie funktioniert, wenn der Stern zwischen der Erde und einer weiteren großen Masse steht. Der Stern funktioniert dann als Linse und verstärkt das Licht des hinteren Sterns für kurze Zeit. Hat der Linsenstern einen Exoplaneten, verstärkt auch dieser das Licht, sodass der hintere Stern insgesamt ein kleines bisschen mehr verstärkt wird, als es zu erwarten wäre.

Diese Technologie ist so präzise, dass wir durch sie nun auch immer kleinere Himmelskörper finden, somit war OGLE-2005-BLG-390L b ein wichtiger Schritt auf der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten, auf denen womöglich auch Leben existiert – auch wenn er selbst vermutlich nicht dazu gehört.

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