{"id":23165,"date":"2016-10-10T11:00:45","date_gmt":"2016-10-10T09:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/10\/10\/radialgeschwindigkeitsmethode\/"},"modified":"2025-05-14T16:17:58","modified_gmt":"2025-05-14T14:17:58","slug":"radialgeschwindigkeitsmethode","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/10\/10\/radialgeschwindigkeitsmethode\/","title":{"rendered":"Radialgeschwindigkeitsmethode"},"content":{"rendered":"

Hinweis: <\/b>Dieser Artikel ist ein Beitrag zum ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb 2016<\/a>. Hinweise zum Ablauf des Bewerbs und wie ihr dabei Abstimmen k\u00f6nnt findet ihr hier<\/a>.
\n\"sb-wettbewerb\"<\/a><\/i><\/p>\n

Das sagt der Autor des Artikels, Pascal Meger<\/b> \u00fcber sich:<\/b>
\nIch bin Sch\u00fcler der 12. Klasse des Vincent-L\u00fcbeck-Gymnasiums in Stade. Ich habe noch nie zuvor einen Blog geschrieben, aber wollte es einfach einmal ausprobieren.
\n——————————————
\nRadialgeschwindigkeitsmethode<\/p>\n

In meinem Blog m\u00f6chte ich Ihnen gerne die interessante Radialgeschwindigkeitsmethode n\u00e4herbringen, die sich mit der Entdeckung von Exoplaneten befasst.<\/p>\n

Exoplaneten, oder auch extrasolare Planeten genannt, sind Planeten, die sich au\u00dferhalb unseres Sonnensystems befinden und so nicht um unsere Sonne, sondern um andere Sterne, kreisen.
\nUm solche Planeten zu finden benutzt man verschiedene Methoden.
\nBeispielsweise die Transitmethode, die direkte Beobachtung, die Gravitationslinsenmethode und, wie in der \u00dcberschrift gegeben, die Radialgeschwindigkeitsmethode.<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Exoplanet#\/media\/File:Exoplanet_Discovery_Methods_Bar.png
Auch Gemeinfrei von der Autorin Aldaron<\/figcaption><\/figure>\n

So bewiesen Schweizer Forscher erstmals vor ungef\u00e4hr 21 Jahren, dass es einen Planeten au\u00dferhalb unseres Sonnensystems g\u00e4be.
\nDieser Exoplanet erhielt den Namen \u201e51 Pegasi b\u201c. Dieser war schwerer als der Jupiter und war ein Gasplanet.
\nMittlerweile (Stand 2016) gibt es durch diese Methoden 3406 entdeckte Exoplaneten. <\/p>\n

\"Quelle:<\/a>
Quelle: Exoplanet.eu<\/figcaption><\/figure>\n

F\u00fcr die Radialgeschwindigkeitsmethode ist der Dopplereffekt und die Spektroskopie von wichtiger Bedeutung.
\nEs gibt den akustischen und den optischen Dopplereffekt. Beim akustischen Dopplereffekt werden Schallwellen, die sich mit der Schallquelle bewegen, gestaucht und die, die sich von der Schallquelle entfernen, gestreckt.
\nDiesen Effekt kann man nun so \u00e4hnlich beim optischen Dopplereffekt anwenden.
\nEin Planet, der sich um einen Stern dreht, zieht seinen Stern auch an, da einen Kraft vom Planeten auf den Stern wirkt, so aber auch von dem Stern auf den Planeten.
\nDadurch rotiert der dazugeh\u00f6rige Stern auf einer Ellipsenbahn. Die elektromagnetischen Wellen des Lichtes werden in Richtung, in der sich der Stern bewegt, gestaucht und die Wellen, die sich gegens\u00e4tzlich der Richtung bewegen, werden gestreckt. <\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Exoplanet#\/media\/File:Orbit3.gif
Dieses Werk wurde von seinem Urheber Zhatt als gemeinfrei ver\u00f6ffentlicht. Dies gilt weltweit.<\/figcaption><\/figure>\n

Diese Wellen, die von einem Stern ausgehen, kann man nun mit Hilfe eines Spektroskopes auffangen. <\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: Eigene Arbeit<\/figcaption><\/figure>\n

Die elektromagnetischen Wellen treffen auf das Gitter des Spektroskopes, wodurch an einem Schirm ,oder auf einem elektrischen Ger\u00e4t, einzelne Farbb\u00e4nder projiziert werden.<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: Eigene Arbeit<\/figcaption><\/figure>\n

Wenn sich nun ein Exoplanet in Richtung der Erde bewegt, dann bewegt sich auch sein Stern ein St\u00fcck in Richtung der Erde, wodurch die Wellen gestaucht werden. Dadurch ist die Wellenl\u00e4nge kleiner, das zur Folge hat, dass die mit dem Spektroskop aufgefangenen Farbb\u00e4nder blauverschoben sind. Entfernt sich nun ein Exoplanet wieder von der Erde, werden die Wellen gestreckt, so dass die Wellenl\u00e4nge gr\u00f6\u00dfer wird und die Farbb\u00e4nder rotverschoben sind.<\/p>\n

Generell analysiert man bei der Radialgeschwindigkeitsmethode nur die Farbb\u00e4nder eines Sternes durch ein Spektroskop.
\nWenn sich nun regelm\u00e4\u00dfig die Farbb\u00e4nder in einem Spektroskop in den roten und blauen Bereich verschieben, bedeutet das, dass sich der Stern der Erde n\u00e4hert und entfernt.
\nUnd das passiert ja, wie bereits beschrieben, dadurch, dass sich ein Exoplanet um den Stern dreht und eine Anziehungskraft auf den Stern wirken l\u00e4sst. So gilt das, wie bereits von Isaac Newton formulierte, Wechselwirkungsprinzip, in dem gilt, dass wenn ein K\u00f6rper B eine Kraft auf einen anderen K\u00f6rper A aus\u00fcbt, gleichfalls K\u00f6rper A eine gleichgro\u00dfe entgegen gerichtete Kraft auf K\u00f6rper B aus\u00fcbt. <\/p>\n

Durch die regelm\u00e4\u00dfige Ver\u00e4nderung der Farbb\u00e4nder, l\u00e4sst sich erschlie\u00dfen, dass sich ein oder mehrere Planeten um den Stern bewegen. Daf\u00fcr muss der Planet noch nicht einmal optisch erfasst worden sein.
\nWenn man nun die Masse des Sternes ermitteln kann, kann man auch die die Masse des Exoplaneten berechnen, denn um so schwerer der Exoplanet, desto gr\u00f6\u00dfer die Ellipsenbahn des Sternes, da eine gr\u00f6\u00dfere Kraft auf den Stern wirkt. Des Weiteren kann man erkennen, welche Umlaufzeit der Exoplanet um seinen Stern hat. Man muss nur beobachten wie lange es dauert, dass eine Rotverschiebung einsetzt, vor\u00fcbergeht und erneut einsetzt. Die gemessene Zeit betr\u00e4gt ungef\u00e4hr die Umlaufzeit des Planeten. <\/p>\n

Diese Methode hat dennoch den Nachteil, dass man mit ihrer Hilfe nur gr\u00f6\u00dfere Planeten entdecken kann, da sie eine bestimmte Massen besitzen, um den Stern in eine Rotationsbahn zu bringen. Denn ein kleiner Planet kann bei einem gro\u00dfen Stern kaum eine Anziehungskraft aufbringen, die gro\u00df genug ist, um zu rotieren.
\nDennoch sind viele Exoplaneten sehr gro\u00df, wodurch schon durch diese Methode knapp 604 Planeten entdeckt wurden (Stand: 24. Juli 2015).
\nDes Weiteren sind die Formeln zum Berechnen der Massen und Gr\u00f6\u00dfen der Exoplaneten so kompliziert, dass ich sie nicht weiter erl\u00e4utern werden.
\nAm Ende stelle ich mir die Frage, m\u00f6glicherweise Sie auch, warum man sich so einen Aufwand macht, solche Planeten zu entdecken. Die Ger\u00e4te daf\u00fcr sind ja ziemlich teuer und zum Beobachten ben\u00f6tigt man sehr viel Zeit.<\/p>\n

Ich denke, dass einer der Hauptgr\u00fcnde unsere Neugierde ist. Die Frage ist ja immer noch offen, ob wir alleine in diesem Universum sind, oder ob es noch andere Lebewesen gibt.
\nManche der entdeckten Planeten \u00e4hneln der Erde, aber manche sind auch nur Gasriesen.
\nDes Weiteren stelle ich die Vermutung auf, dass die Exoplaneten, gerade erd\u00e4hnliche Planeten, irgendwann im Laufe der Menschheit eine wichtige Rolle spielen k\u00f6nnte.
\nStelle man sich einmal das Szenario vor, dass die Rohstoffe ausgehen.
\nIm Nachhinein gar nicht so unwahrscheinlich. Rohstoffe, wie Wasser oder fossile Brennstoffe werden immer knapper. Es k\u00f6nnte ja passieren, dass wir irgendwann Exoplaneten nutzen k\u00f6nnten, um solche Stoffe zu gewinnen und den Fortbestand der Menschheit zu sichern.<\/p>\n

Dazu besteht auch die M\u00f6glichkeit, dass irgendwann die Menschen ihren Lebensraum selber komplett zerst\u00f6rt haben, indem sie weiterhin umweltsch\u00e4dliche Gase in die Atmosph\u00e4re str\u00f6men lassen. <\/p>\n

Diese Szenarien m\u00fcssen ja nicht eintreten, aber es k\u00f6nnte passieren. In diesen F\u00e4llen w\u00e4re ein erd\u00e4hnlicher Exoplanet vielleicht hilfreich.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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