Ein neuer Planet wurde im fernen Sonnensystem gefunden, als er an einer anderen Welt zog

Mit der gleichen Technik, die 1846 zu Neptuns Entdeckung führte, haben Astronomen einen zuvor verborgenen Planeten gefunden, indem sie dessen Anziehungskraft auf eine benachbarte Welt beobachteten.

Astronomen, die das Kepler-Weltraumteleskop verwenden, haben das Gravitationsziehen eines zuvor verborgenen Planeten auf einem anderen bekannten Planeten beobachtet, der den sonnenähnlichen Stern KOI-872 umkreist. Diese Technik führte zur Entdeckung von Neptun im Jahr 1846 durch seinen gravitativen Einfluss auf Uranus. Dies ist das erste Mal, dass diese Technik erfolgreich eingesetzt wurde, um einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu identifizieren. Der Artikel, der diese Ergebnisse beschreibt, wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft am 10. Mai 2012.

KOI-872 beherbergt einen bekannten Planeten, KOI-872b, der 80% der Größe des größten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter, entspricht. Im Gegensatz zum Jupiter, der 12 irdische Jahre benötigt, um unsere Sonne zu umkreisen, umkreist der KOI-872b seine Sonne in nur 34 Tagen. Dr. David Nesvorny vom Southwest Research Institute (SWRI) in Boulder, Colorado, und Kollegen entdeckten den neuen Planeten, nachdem sie feststellten, dass KOI-872b in seiner Umlaufbahn wiederholt beschleunigt und verlangsamt wurde. Solche Störungen können nur auftreten, wenn ein anderer Planet nahe genug umkreist, um einen gewissen Einfluss auf die Gravitation auszuüben. Durch sorgfältige Messung der Größe der Schlepper auf KOI-872b gelangten die Forscher zu dem Schluss, dass ein zweiter Planet mit 30% mehr Masse als Saturn die Beobachtungen erklären könnte. Der bisher verborgene Planet KOI-872c umkreist alle 57 Tage seine Sonne.

Künstlerkonzept des Planetensystems KOI-872. Bildnachweis: Southwest Research Institute

Der Stern befindet sich in Richtung des nördlichen Sternbildes Cygnus der Schwan, das im Mai erst kurz vor Mitternacht aufsteigt.

Bei der Untersuchung der Ursache der Störungen auf KOI-872b deckte das Team auch Beweise für einen dritten Planeten mit dem provisorischen Namen KOI-872.03 auf, der fast doppelt so groß ist wie die Erde und alle 6,8 Tage umkreist. Es ist unwahrscheinlich, dass einer dieser Planeten für das Leben geeignet ist. Aufgrund ihrer Masse und Größe handelt es sich bei KOI-872b und KOI-872c wahrscheinlich um Gasriesen wie Jupiter und Saturn, denen feste Oberflächen fehlen. KOI-872.03 ist zwar wahrscheinlich eine felsige Welt wie unsere, aber viel zu nah an der Sonne, um bewohnbar zu sein. Die verbrannte Oberfläche des KOI-872.03 befindet sich nur 3 Millionen Kilometer von seinem Mutterstern entfernt (im Gegensatz zu etwa 150 Millionen Kilometern für die Entfernung der Erde von der Sonne) und hat eine nicht ganz so milde Temperatur von 1200 Grad Celsius - heiß genug, um Gold zu schmelzen.

Die Planeten wurden mit Daten des Kepler-Weltraumteleskops gefunden. Kepler wurde Anfang 2009 ins Leben gerufen und überwacht 145.000 Sterne in Cygnus auf Hinweise auf extrasolare Planeten. Kepler tut dies, indem er sucht Transite: Periodische Einbrüche im Sternenlicht durch einen Planeten, der vor dem Stern vorbeizieht. Durch sorgfältiges Timing der Häufigkeit der Einbrüche und Messen der Anzahl der blockierten Sterne können Astronomen die Umlaufzeit und die Größe des okkulten Planeten berechnen. Die Forscher wurden zu KOI-872c geführt, als sie bemerkten, dass die durch KOI-872b verursachten Einbrüche im Sternenlicht manchmal bis zu zwei Stunden zu spät oder zwei Stunden zu früh auftraten.

Wenn KOI-872b vor seinem Stern vorbeizieht - oder „durchläuft“ - blockiert es einen Teil des Sternenlichts. Die Daten hier zeigen, dass der Planet bei jedem nachfolgenden Transit etwas früher oder später ankommt, was darauf hinweist, dass ein anderer Planet daran zieht. Bildnachweis: Southwest Research Institute

Am 5. Juni können Sie einen viel näheren Durchgang beobachten, wenn die Venus über das Gesicht der Sonne marschiert!

So haben Astronomen eine verborgene Welt gefunden, indem sie durch die Gravitation an einem benachbarten Planeten gezerrt haben. Das letzte Mal, dass diese Technik zur Entdeckung eines Planeten verwendet wurde, war 1846, als Urbain le Verrier Abweichungen in der Umlaufbahn des Uranus beobachtete, die auf die Existenz eines achten Planeten im äußeren Sonnensystem hindeuteten. Johanne Galle vom Berliner Observatorium ermittelte anhand von Le Verriers Berechnungen Neptun - nur ein Grad von dem, was Le Verrier vorausgesagt hatte. Mit dem Kepler-Teleskop können Astronomen jetzt mit demselben Trick neue Planeten finden, die andere Sterne in unserer Galaxie umkreisen!

Fazit: Dr. David Nesvorny vom Southwest Research Institute (SWRI) in Boulder, Colorado, und Kollegen haben einen neuen Planeten entdeckt, KOI-872c, indem sie dessen gravitativen Einfluss auf eine benachbarte Welt beobachten. Dies ist das erste Mal, dass diese Technik auf Planeten in einem anderen Sonnensystem angewendet wird, und sie ergänzt die Art und Weise, wie Astronomen extrasolare Planeten entdecken und charakterisieren, um eine weitere bewährte Methode. Diese Astronomen haben dieses Ergebnis in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft am 10. Mai 2012.