Künstlerische Darstellung von L 98-59 v. (ESO/M. Kornmesser) Es wurde festgestellt, dass ein nur 35 Lichtjahre entfernter Stern mehrere felsige Exoplaneten beherbergt, und zwar einer, der gute Chancen auf Bewohnbarkeit hat.
Um den Roten Zwerg L 98-59 kreisen mindestens vier Planeten, und das System scheint faszinierend zu sein. Neue Beobachtungen bestätigen, was frühere Forschungen bereits vermutet hatten – die Existenz einer Erdwelt mit der halben Masse Venus .
Aber die neuen Beobachtungen enthüllen auch neue Welten im selben System, darunter einen Ozeanplaneten und etwas, das zu sein scheint Super-Erde Knall in der Mitte der bewohnbaren Zone des Sterns.
„Der Planet in der bewohnbaren Zone könnte eine Atmosphäre haben, die Leben schützen und unterstützen könnte.“ sagte die Astrophysikerin María Rosa Zapatero Osorio des Zentrums für Astrobiologie in Spanien.
Die Entdeckungen stellen einen ziemlich großen Meilenstein dar, nicht nur bei unserer Suche nach potenziell bewohnbaren Welten, sondern auch bei unserer Suche nach felsigen Exoplaneten wie der Erde. Mars , und Venus, da die kleine Halb-Venus einen technischen Durchbruch darstellt.
Es ist der masseärmste Exoplanet, der jemals gemessen wurde, indem seine Gravitationswirkung auf die Position des Sterns untersucht wurde.
Obwohl es in der Milchstraße möglicherweise viel mehr Exoplaneten als Sterne gibt, haben wir bisher nur einige Tausend von ihnen schlüssig gefunden und identifiziert.
Das liegt daran, dass sie viel kleiner und dunkler und schwerer zu erkennen sind. Unsere produktivsten Methoden funktionieren daher am besten bei massereicheren Exoplaneten, die relativ nahe an ihren Sternen sind.
Die meisten Exoplaneten werden mit der Transitmethode entdeckt. Hier starrt ein Teleskop wie Kepler oder TESS (oder, im Fall der ersten Forschung von L 98-95, der Carnegie Planet Finder Spectrograph) auf einen Himmelsausschnitt und sucht nach wiederholten, regelmäßigen Einbrüchen im Sternenlicht, wenn ein umlaufender Exoplanet durchläuft zwischen uns und dem Gastgeberstar.
Die Radialgeschwindigkeitsmethode hingegen sucht nach Änderungen in der Position eines Sterns. Dies liegt daran, dass Planeten eine sehr geringe Anziehungskraft auf ihre Sterne ausüben, was dazu führt, dass sie sich ein wenig auf einer gemeinsamen Umlaufbahn bewegen ( die Sonne tut dies auch ). Je massereicher der Exoplanet ist, desto ausgeprägter ist das Signal.
Das System L 98-59 wurde 2019 mit dem Exoplaneten-Jagd-Weltraumteleskop TESS, das auf der Transitmethode basiert, mit drei Planeten entdeckt, die den Stern umkreisen. Dies kann einige Informationen über die Exoplaneten selbst liefern, beispielsweise eine grobe Größenschätzung basierend auf der Stärke, um die das Sternenlicht schwächer wird.
Radialgeschwindigkeitsmessungen können weitere Informationen liefern. Anhand der Bewegung des Sterns können Astronomen die Masse des Exoplaneten berechnen. Sobald sie die Masse und Größe eines Planeten kennen, können sie seine Dichte berechnen, was bedeutet, dass wir seine Zusammensetzung gut bestimmen können: Dichtere Exoplaneten sind wahrscheinlich felsig, während flauschigere wahrscheinlich gasförmig sind.
„Wenn wir wissen wollen, woraus ein Planet besteht, brauchen wir mindestens seine Masse und seinen Radius.“ erklärte der Astronom Olivier Demangeon der Universität Porto in Portugal.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Demangeon nutzte das Very Large Telescope des European Southern Observatory, um Radialgeschwindigkeitsmessungen des Sterns L 98-59 durchzuführen. Sie bestätigten, dass der innerste Exoplanet, L 98-59 b, etwa die Hälfte der Masse der Venus hatte und wahrscheinlich felsig war.
Auch der zweitinnerste Exoplanet, der 1,4-mal so groß wie die Erde ist, ist wahrscheinlich felsig.
Der dritte Exoplanet ist etwa 1,5-mal so groß und doppelt so schwer wie die Erde, wobei sein Dichteprofil, wie die Forscher herausfanden, auf einen hohen Wassergehalt schließen lässt. Bis zu 30 Prozent der Masse des Exoplaneten könnten aus Wasser bestehen, was ihn zu einer Meereswelt machen würde.
Überraschenderweise registrierten die Radialgeschwindigkeitsmessungen des Teams zwei periodische Signale, die mit keinem der bekannten Exoplaneten übereinstimmten. Diese deuteten darauf hin, dass es zwei weitere Exoplaneten im System gibt, die nicht in derselben Ebene wie die anderen kreisen und daher nicht tatsächlich durchqueren.
Der erste hat eine etwa dreifache Masse der Erde und eine Umlaufzeit von etwa 12,8 Tagen. Die zweite, eher vorläufige Entdeckung ist jedoch wirklich interessant.
„Wir haben Hinweise auf die Anwesenheit eines terrestrischen Planeten in der bewohnbaren Zone dieses Systems.“ sagte Demangeon .
Vergleich der Temperaturen von L 98-59 und dem Sonnensystem. (ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)
Der fünfte Exoplanet scheint, wenn er bestätigt werden kann, die 2,46-fache Masse der Erde zu haben und eine Umlaufzeit von etwa 23 Tagen zu haben. Das mag für den Komfort zu nah erscheinen, aber da Rote Zwerge viel kühler als die Sonne sind, bedeutet dies, dass sich der Exoplanet in einer gemäßigten Entfernung vom Stern befinden würde – nicht zu heiß (noch zu kalt), um Leben, wie wir es kennen, zu ermöglichen .
Leider bräuchten wir einen Transit, um zu sehen, ob der Exoplanet eine Atmosphäre hat, was bedeutet, dass er kein guter Kandidat für Folgestudien auf der Suche nach Bewohnbarkeit ist.
Aber es zeigt, dass Planetensysteme viele Tricks im Ärmel haben – und wir könnten einen genaueren Blick auf die inneren Exoplaneten werfen, um die Vielfalt der Planetensysteme zu untersuchen.
„Dieses System kündigt an, was kommen wird“ sagte Demangeon .
„Als Gesellschaft sind wir seit den Anfängen der Astronomie auf der Suche nach terrestrischen Planeten, und jetzt kommen wir der Entdeckung eines terrestrischen Planeten in der bewohnbaren Zone seines Sterns, dessen Atmosphäre wir untersuchen könnten, immer näher.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik .