{"id":21959,"date":"2014-07-23T08:15:41","date_gmt":"2014-07-23T06:15:41","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/07\/23\/entdeckt-ein-planet-an-der-schneelinie-mit-der-laengsten-umlaufzeit\/"},"modified":"2025-05-14T16:14:53","modified_gmt":"2025-05-14T14:14:53","slug":"entdeckt-ein-planet-an-der-schneelinie-mit-der-laengsten-umlaufzeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/07\/23\/entdeckt-ein-planet-an-der-schneelinie-mit-der-laengsten-umlaufzeit\/","title":{"rendered":"Entdeckt: Ein Planet an der Schneelinie mit der l\u00e4ngsten Umlaufzeit"},"content":{"rendered":"

Das Objekt KOI-1274.01 war anfangs nur eines von vielen und nicht sonderlich interessant. Es tauchte im Katalog des Kepler-Weltraumteleskops auf, in dem alle interessanten Beobachtungen gesammelt wurden. Kepler suchte nach den Planeten anderer Sterne. Das Teleskop ma\u00df die Helligkeit der Sterne und wenn die pl\u00f6tzlich ein wenig dunkler wurden, konnte das durch einen Planeten verursacht worden sein, der gerade vor dem Stern vor\u00fcber zog. Aber es gibt auch noch viele andere M\u00f6glichkeiten, warum ein Stern auf einmal ein wenig dunkler wird. KOI-1274.01 war nur einer von vielen Sternen, bei dem man so etwas beobachtet hatte. Die erste und einzige Beobachtung der Verdunkelung schien auf einen Planeten mit einer Umlaufzeit von 362 Tagen hinzudeuten. Als dann nach dieser Zeit keine zweite Verdunkelung zu sehen war, strich man das Objekt aus dem Katalog. Zum Gl\u00fcck haben sich Wissenschaftler die Daten aber nochmal angesehen. Und dabei einen Planeten gefunden, der ganz anders war, als man dachte…<\/p>\n

<\/p>\n

Das Problem mit der Suchmethode des Kepler-Teleskops ist die Mehrdeutigkeit. Viele Ph\u00e4nomene k\u00f6nnen einen Stern dunkler machen und man braucht viele Beobachtungen, um damit Planeten identifizieren zu k\u00f6nnen. Man muss die Verdunkelung in regelm\u00e4\u00dfigen<\/i> Abst\u00e4nden sehen, um halbwegs sicher sein zu k\u00f6nnen. Bei KOI-1274.01 sah man vorerst nur eine einzige Verdunkelungen und berechnete dann aus verschiedenen theoretischen Modellen eine mutma\u00dfliche Umlaufzeit f\u00fcr den mutma\u00dflichen Planeten. Als die so vorhergesagte zweite Verdunkelung nicht statt fand, warf man den Kandidaten aus der Liste. <\/p>\n

Kein gro\u00dfes Drama; so etwas kommt oft genug vor, denn es gibt ja genug davon. Damit Kepler \u00fcberhaupt eine Chance hatte, viele Planeten zu finden, musste das Teleskop zehntausende Sterne beobachten. Denn nur wenn man unter dem richtigen Blickwinkel auf den Stern schaut, ist eine Verdunkelung \u00fcberhaupt zu sehen und damit die Chancen auf so ein Ereignis steigen, muss man m\u00f6glichst viele Sterne beobachten. Kepler hat im Laufe seiner Mission tausende Kandidatenplaneten gesammelt, die genug Arbeit f\u00fcr die Wissenschaftler schafften, die darunter nach echten Planeten suchen mussten.<\/p>\n

David Kipping vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge und seine Kollegen haben aber ihre ganz eigene Suche durchgef\u00fchrt. Sie waren auf der Suche nach extrasolaren Monden<\/i> (ich habe hier dar\u00fcber berichtet<\/a>). Die muss es da drau\u00dfen auch irgendwo geben; bis jetzt konnte man aber noch keinen davon entdecken. Mit ihren Algorithmen durchsuchten sie die Datenbanken der Kepler-Kandidaten und die eine aufgezeichnete Verdunkelung von KOI-1274.01 erf\u00fcllte die Kriterien, um n\u00e4her analysiert zu werden („Discovery of a Transiting Planet Near the Snow-Line“<\/a>). Kipping und seine Kollegen werteten die Daten noch einmal neu aus und konnten ebenfalls keine zweite Verdunkelung nach 362 Tagen finden. Daf\u00fcr aber eine, die nach 704 Tagen stattfand und wunderbar zum ersten Ereignis passte!<\/p>\n

\"Verdunkelung<\/a>
Verdunkelung des Sterns – die beiden beobachteten Ereignisse wurden \u00fcbereinander gelegt und werden durch Punkte unterschiedlicher Farbe angezeigt (Bild: Kipping et al, 2014<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Es handelte sich also doch um einen Planeten – er war nur viel weiter weg von seinem Stern als man dachte und als die Modelle der ersten Auswertung vorhergesagt haben. Der Planet tr\u00e4gt nun den Namen Kepler-421b und ist ein ganz besonderer Himmelsk\u00f6rper. Er befindet sich 1,2 Astronomische Einheiten von seinem Stern entfernt, ist ihm also ein bisschen n\u00e4her als der Mars unserer Sonne ist. Der Stern ist aber auch wenig kleiner und k\u00fchler als die Sonne; an der Position des Planeten ist es also auch ein bisschen k\u00e4lter als es bei uns w\u00e4re. Kepler-421b befindet sich dort, wo sich die sogenannte „Schneelinie“ befindet (dar\u00fcber habe ich hier<\/a> und hier<\/a> schon mal gesprochen). Diese Linie beschreibt die Grenze, hinter der es in einem Planetensystem k\u00fchl genug ist, dass Gase zu Eis kondensieren k\u00f6nnen. Wenn ein junger Stern von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben ist, dann ist es in seiner N\u00e4he zu hei\u00df, als das sich Eis bilden k\u00f6nnte. Es gibt nur kleine Staubk\u00f6rnchen und Gasmolek\u00fcle. Erst hinter der Schneelinie, wo es k\u00fchl genug ist, k\u00f6nnen neben den Staubteilchen auch kleine Eisklumpen existieren. Das ist wichtig, wenn es um die Entstehung von Planeten geht. Denn die bilden sich genau in diesen Scheiben und hinter der Schneelinie steht ihnen dank der Eisbrocken viel mehr Baumaterial zur Verf\u00fcgung. Sie k\u00f6nnen also schneller und weiter wachsen und viel gr\u00f6\u00dfer werden. So gro\u00df, dass sie irgendwann auch das ganze Gas an sich rei\u00dfen und sich dicke Atmosph\u00e4renschichten zulegen. Hinter der Schneelinie findet man also normalerweise gro\u00dfe Gasplaneten und davor, in der N\u00e4he des Sterns, nur kleinere, felsige Planeten.<\/p>\n

In unserem Sonnensystem verl\u00e4uft die Schneelinie zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter und trennt tats\u00e4chlich die Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun von den Felsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars. Kepler-421b befindet sich nun ziemlich genau auf der Schneelinie und die Modelle von Kipping und seinen Kollegen zeigen, dass er vermutlich knapp dahinter entstanden ist. Das best\u00e4tigt auch seine Gr\u00f6\u00dfe: Er ist viermal gr\u00f6\u00dfer als die Erde und damit ist es sehr unwahrscheinlich, dass es sich um einen felsigen Planeten mit fester Oberfl\u00e4che handelt. Dann m\u00fcsste er knapp 60 Mal mehr Masse als die Erde haben und so viel Material findet man in einer typischen Staubscheibe nicht an dem Ort, an dem sich der Planet befindet. Es ist viel wahrscheinlicher, dass es sich um einen eisigen Planeten wie Uranus oder Neptun handelt; mit einer dicken Atmosph\u00e4re. Diese Planeten k\u00f6nnen sich auch in einer normalen Scheibe dort bilden, wo man Kepler-421b beobachtet hat.<\/p>\n

\"K\u00fcnstlerische<\/a>
K\u00fcnstlerische Darstellung von Kepler-421b (David A. Aguilar (CfA)<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

F\u00fcr sich genommen ist der Planet nicht so enorm au\u00dfergew\u00f6hnlich. Planeten dieser Gr\u00f6\u00dfe und Zusammensetzung haben wir schon oft entdeckt. Aber noch nicht mit der Methode, die Kepler verwendet hat. Je weiter weg ein Planet seinen Stern umkreist, desto l\u00e4nger braucht er daf\u00fcr und desto l\u00e4nger dauert es auch, bis man genug Daten gesammelt hat, um identifizieren zu k\u00f6nnen. Daher findet man zuerst Planeten, die ihrem Stern sehr nahe sind. Kepler-421b ist nun weiter weg, als alle anderen Planeten die man mit dieser Methode bisher gefunden hat. Die Entdeckung best\u00e4tigt wieder einmal, dass die Dinge bei anderen Sternen so funktionieren, wie sie das auch bei uns tun. Unser Sonnensystem ist nichts besonderes und das, was wir hier finden k\u00f6nnen, k\u00f6nnen wir auch anderswo finden. Aber nat\u00fcrlich ist es trotzdem sch\u00f6n, solche Funde dann auch konkret zu machen…<\/p>\n

Die Entdeckung zeigt aber auch, wie wichtig der Umgang mit gro\u00dfen Datenmengen in der modernen Astronomie ist. Die ganzen Satellitenmissionen und Weltraumteleskope sammeln solche Unmengen an Daten, dass es nicht mehr m\u00f6glich ist, sie alle selbst durchzuarbeiten. Man muss sich auf automatisierte Methoden verlassen und wenn die nicht so funktionieren, wie man sich das dachte, dann kann man interessante Entdeckungen verpassen. Kepler-421b war sicher nicht das einzige Objekt, das den Algorithmen entgangen ist. In diesem Fall wurde es danach wieder „gerettet“ – aber im aussortierten „Datenm\u00fcll“ der diversen Weltraummissionen befinden sich sicherlich noch jede Menge andere eigentlich interessante Objekte… Es fehlt eben an Mitteln, Zeit und Wissen, all das zu entdecken, was man entdecken k\u00f6nnte. Aber anstatt uns dar\u00fcber zu \u00e4rgern, was wir eventuell nicht gefunden haben, sollten wir uns lieber \u00fcber das freuen, das<\/i> wir entdeckt haben! Und in Zukunft noch entdecken werden. \t\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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