{"id":21080,"date":"2012-11-08T12:59:15","date_gmt":"2012-11-08T11:59:15","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/11\/08\/hd-40307g-leben-auf-der-super-erde\/"},"modified":"2025-05-14T16:11:32","modified_gmt":"2025-05-14T14:11:32","slug":"hd-40307g-leben-auf-der-super-erde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/11\/08\/hd-40307g-leben-auf-der-super-erde\/","title":{"rendered":"HD 40307g: Leben auf der Super-Erde?"},"content":{"rendered":"

Schlagzeilen \u00fcber die Entdeckung einer „zweiten Erde“ im All<\/a> oder Planeten, die Leben beherbergen k\u00f6nnten<\/a>, tauchen regelm\u00e4\u00dfig auf. Meistens erweist sich die eigentliche Entdeckung bei n\u00e4herer Betrachtung als wesentlich unspektakul\u00e4rer als die Schlagzeile vermuten l\u00e4sst. So ist es auch beim Fall des Planeten HD 40307g.<\/p>\n

„Internationales Forscherteam findet Sonnensystem mit Planet, der erd\u00e4hnliche Bedingungen aufweist“<\/i><\/p><\/blockquote>\n

wird da in der Pressemitteilung der Uni G\u00f6ttingen<\/a> verk\u00fcndet. Ist jetzt also endlich die „zweite Erde“ gefunden?<\/p>\n

<\/p>\n

Vermutlich nicht. Aber der Reihe nach. Es geht um das Planetensystem, dass den Stern HD 40307 umgibt. Bisher kannte man dort drei Planeten und als die im Jahr 2008 entdeckt wurden<\/a>, war das eine wirklich tolle Sache. Damals kannte man noch wenig Planetensysteme mit mehr als einem Planeten. Noch dazu hatte man hier eines mit gleich drei sogenannten „Super-Erden“. Also Planeten, die kleiner als die Gasplaneten Neptun und Uranus sind aber doch deutlich schwerer als die Erde selbst. Mikko Tuomi von der University of Hertfordshire in Gro\u00dfbritannien und seine Kollegen aus Deutschland und den USA haben dieses System nochmal genauer untersucht. Allerdings nicht mit dem Teleskop. Sie haben die Originaldaten, die damals gesammelt wurden und die mittlerweile frei verf\u00fcgbar sind, mit neuen Methoden nochmal untersucht. Und dabei drei weitere Planeten entdeckt, die den Stern HD 40307 umkreisen!<\/p>\n

Die Methode, mit der die ersten drei Planeten entdeckt wurden, ist die sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode<\/i>. Dabei beobachtet man den Stern, erstellt ein Spektrum, d.h. man spaltet das Licht in seine Bestandteile auf und sieht nach, wie viel Licht bei bestimmten Wellenl\u00e4ngen ankommt. Das Spektrum \u00e4ndert sich, wenn sich der Stern bewegt. Es verschiebt sich, wenn er sich auf uns zu bewegt oder sich von uns entfernt. Wird der Stern nun von einem Planeten umkreist, dann macht er genau das: die Gravitationskraft des Planeten bringt den Stern zum Wackeln und er wackelt mal auf uns zu und mal von uns weg. Auch wenn man den Planeten selbst nicht sehen kann, k\u00f6nnen die Forscher \u00fcber die Untersuchung der Spektren und die Verschiebung die Planeten so indirekt finden.<\/p>\n

Damals wurden 345 Spektren aufgenommen. Tuomi und seine Kollegen haben sich die gesamten Daten nochmal vorgenommen und sie mit besseren statistischen Methoden untersucht. Mit ihren neuen Methoden war es au\u00dferdem m\u00f6glich, die Sternaktivit\u00e4t zu ber\u00fccksichtigen. Denn so wie die Sonne immer wieder von gro\u00dfen Sonnenflecken bedeckt ist, sind das auch andere Sterne. Und die Bewegung der Sternflecken aufgrund der Rotation des Sterns k\u00f6nnen im Spektrum die gleiche Verschiebung erzeugen, die auch die Anwesenheit eines Planeten hervor ruft. Nachdem diese St\u00f6rsignale aus den Originaldaten entfernt wurden, fanden die Forscher drei weitere Planeten, die den Stern umkreisen.<\/p>\n

So sieht das neue System mit den sechs Planeten aus (im Vergleich mit dem Sonnensystem):<\/p>\n

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Bild: Tuomi et al (2012)<\/figcaption><\/figure>\n

Achtet auf die Skala! Die beiden Systeme sind nicht im gleichen Ma\u00dfstab abgebildet. Alle sechs Planeten von HD 40307 befinden sich n\u00e4her an ihrem Stern als die Erde an der Sonne. HD 40307 ist allerdings ein kleinerer, k\u00fchlerer Stern und deswegen muss ein Planet auch n\u00e4her an ihn heranr\u00fccken, wenn es dort so warm sein soll, wie bei uns. Im Bild ist die „habitable Zone“ abgegbildet, also der Bereich um einen Stern, in dem theoretisch die Temperaturen gerade passen, um fl\u00fcssiges Wasser und damit Leben zu erm\u00f6glichen. Wie warm es wirklich ist, h\u00e4ngt nat\u00fcrlich auch noch von vielen anderen Dingen ab, zum Beispiel der Zusammensetzung der Atmosph\u00e4re – deswegen sind im Bild noch weitere Grenzen der habitablen Zone eingezeichnet, die sich auf verschieden dicke Wolkenschichten beziehen.<\/p>\n

Die Erde jedenfalls sitzt direkt in der normalen habitablen Zone. Genauso wie HD 40307g. Ist dort also nun Leben m\u00f6glich, so wie bei uns? Vielleicht. Aber eher nicht. Denn HD 40307g ist eine „Super-Erde“. Der Planet ist viel<\/i> schwerer als die Erde. Seine Minimum-Masse betr\u00e4gt das siebenfache der Erdmasse. Er ist also mindestens<\/i> sieben Mal schwerer als die Erde und wahrscheinlich deutlich schwerer als dieser Wert. Denn bei der Radialgeschwindigkeitsmethode l\u00e4sst sich die Masse eines Planeten nicht genau bestimmen. Dazu m\u00fcsste man wissen, unter welchem Winkel man auf das System blickt und das wei\u00df man normalerweise nicht. Der Planet ist also wahrscheinlich schwerer und je schwerer er ist, desto gr\u00f6\u00dfer ist auch die Gash\u00fclle, die er festhalten kann. HD 40307g wird vermutlich eher dem Neptun \u00e4hneln und nicht der Erde.<\/p>\n

\u00c4rgerlicherweise wird die Geschichte mit der Minimalmasse von den Medien gerne unterschlagen. Noch \u00e4rgerlicher ist es, wenn das schon in der Pressemitteilung der Uni selbst passiert. Als die Universit\u00e4t G\u00f6ttingen das letzte Mal die Entdeckung einer Super-Erde verk\u00fcndet hat, ist genau das geschehen und ich habe damals schon dar\u00fcber gemeckert<\/a>. Jetzt ist das gleiche wieder passiert und die Uni schreibt \u00fcber den Planeten<\/a>:<\/p>\n

„‚Er ist etwa sieben Mal schwerer als die Erde und kreist um einen sehr wenig aktiven Stern. Es gibt keinen Grund, weshalb der Planet kein erd\u00e4hnliches Klima entwickeln kann‘, so Dr. Anglada-Escud\u00e9.“<\/i><\/p><\/blockquote>\n

Ja, wenn er wirklich nur 7 Erdmassen hat, dann k\u00f6nnte das vielleicht so sein. Aber man wei\u00df nicht, wie schwer er ist. In der englischen Universit\u00e4t Santa Cruz<\/a> schafft man es dagegen, es richtig zu formulieren:<\/p>\n

„Of the new planets, the one of greatest interest is in the outermost orbit from the star and has a mass at least seven times the mass of the Earth.“<\/i><\/p><\/blockquote>\n

Das gute an der Sache ist, dass man hier vermutlich bald in der Lage ist, bessere Werte f\u00fcr die Massen der Planeten zu bestimmen. Denn das eigentlich<\/i> faszinierende an diesem System ist nicht die Sache mit der „zweiten Erde“. Da stehen halt die Medien drauf und die PR-Abteilungen der Unis bedienen diese Fixierung auf diesen einen Aspekt der Exoplanetenforschung leider zu gerne. Dabei g\u00e4be es noch so viele andere interessante Sachen.<\/p>\n

Zum Beispiel: HD 40307 hat sechs Planeten! Bis jetzt kannten wir nur drei Systeme mit mehr als f\u00fcnf Planeten: HD 10180, Kepler-11 und das Sonnensystem. HD 40307 ist das vierte in dieser kurzen Liste. Und je mehr Planeten man kennt, desto interessanter sind die dynamischen Simulationen, die man durchf\u00fchren kann. Die k\u00f6nnen einem auch zeigen, welche Eigenschaften die Planeten haben k\u00f6nnen und welche nicht. Wenn die Masse eines Planeten zu gro\u00df ist, dann wird das ganze System instabil. Auf diese Weise kann man die Parameter weiter einschr\u00e4nken und genau das wird man nun bei HD 40307 versuchen.<\/p>\n

Tuomi und seine Kollegen haben schon angefangen. Hier sind die Ergebnisse einiger Simulationen:<\/p>\n

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Bild: Tuomi et al (2012)<\/figcaption><\/figure>\n

Links sieht man, was passiert, wenn man die Exzentrizit\u00e4t der Planetenbahnen \u00e4ndert. Je exzentrischer eine Bahn, desto weniger kreisf\u00f6rmig ist sie und desto gr\u00f6\u00dfer sind die Chancen einer Kollision mit dem Nachbarn. Die Farben stehen dabei f\u00fcr das Ma\u00df an Instabilit\u00e4t. Schwarz und gr\u00fcn zeigt stabile Bewegung an, orange und rot sind instabile Konfigurationen. Man sieht deutlich, dass sich bis auf den weiter au\u00dfen liegenden Planeten g keiner eine hohe Exzentrizit\u00e4t leisten kann. Die anderen Planeten liegen einfach zu nahe beieinander und m\u00fcssen ann\u00e4hernd kreisf\u00f6rmige Bahnen haben. Das rechte Bild zeigt, was passiert, wenn man die mittlere Anomalie \u00e4ndert. Das ist im wesentlichen die Position, an der sich ein Planet auf seiner Bahn befindet. Auch hier ist g der einzige, bei dem es keine Rolle spielt und alle M\u00f6glichkeiten zu gleich stabilen Bahnen f\u00fchren.<\/p>\n

Die Simulationen sind nat\u00fcrlich nur ein Vorgeschmack. Wenn man wirklich wissen will, was in dem System abgeht, dann braucht es eine vollst\u00e4ndige himmelsmechanische Analyse, man braucht viel mehr und vor allem viel l\u00e4ngere Simulationen als die, die Tuomi und seine Kollegen gemacht haben. Aber wie ich meine ehemaligen Kollegen Himmelsmechaniker kenne, werden die schon l\u00e4ngst den Computer angeworfen haben und fr\u00f6hlich vor sich hin simulieren. Wir werden also bald mit ausf\u00fchrlichen Analysen rechnen d\u00fcrfen.<\/p>\n

Und diese Analysen werden viel spannender sein, als die x-te Meldung \u00fcber eine Super-Erde die vielleicht, eventuell, m\u00f6glicherweise irgendwie gute Bedingungen f\u00fcr Leben bieten k\u00f6nnte. Denn wir haben zwar schon sehr viele extrasolare Planeten entdeckt, aber noch kaum echte Planetensysteme<\/i>. Man kann die Planeten aber nicht isoliert betrachten. Die Planeten in einem System beeinflussen sich gegenseitig und wenn man verstehen will, wie ein Sonnensystem funktioniert, muss man das alles ber\u00fccksichtigen (auch bzw. gerade dann, wenn man wissen will, ob es irgendwo Leben kann – siehe zum Beispiel hier<\/a>).<\/p>\n

Die drei neuen Planeten von HD 40307 sind also tats\u00e4chlich eine tolle Sache. Wir werden aus diesen System noch sehr viel lernen k\u00f6nnen. Dar\u00fcber, wie Planeten entstehen und wie sie sich entwicklen. Wir werden herausfinden, ob unser Sonnensystem einzigartig oder normal ist. Wir werden vielleicht sogar etwas \u00fcber die Entstehung von Leben auf anderen Planeten lernen. Irgendwann werden die Schlagzeilen von der „neuen Erde“<\/a> gerechtfertigt sein. Hoffentlich interessiert es nach all den Fehlalarmen dann noch jemanden…

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