Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Do missing Jupiters mean massive comet belts?

27.11.2012
Using ESA’s Herschel space observatory, astronomers have discovered vast comet belts surrounding two nearby planetary systems known to host only Earth-to-Neptune-mass worlds. The comet reservoirs could have delivered life-giving oceans to the innermost planets.
In a previous Herschel study, scientists found that the dusty belt surrounding nearby star Fomalhaut must be maintained by collisions between comets.

Debris disc around GJ 581


Debris disc around 61 Vir

In the new Herschel study, two more nearby planetary systems – GJ 581 and 61 Vir – have been found to host vast amounts of cometary debris.

Herschel detected the signatures of cold dust at 200ºC below freezing, in quantities that mean these systems must have at least 10 times more comets than in our own Solar System’s Kuiper Belt.

GJ 581, or Gliese 581, is a low-mass M dwarf star, the most common type of star in the Galaxy. Earlier studies have shown that it hosts at least four planets, including one that resides in the ‘Goldilocks Zone’ – the distance from the central sun where liquid surface water could exist.

Two planets are confirmed around G-type star 61 Vir, which is just a little less massive than our Sun.

The planets in both systems are known as ‘super-Earths’, covering a range of masses between 2 and 18 times that of Earth.

Interestingly, however, there is no evidence for giant Jupiter- or Saturn-mass planets in either system.

The gravitational interplay between Jupiter and Saturn in our own Solar System is thought to have been responsible for disrupting a once highly populated Kuiper Belt, sending a deluge of comets towards the inner planets in a cataclysmic event that lasted several million years.

“The new observations are giving us a clue: they’re saying that in the Solar System we have giant planets and a relatively sparse Kuiper Belt, but systems with only low-mass planets often have much denser Kuiper belts,” says Dr Mark Wyatt from the University of Cambridge, lead author of the paper focusing on the debris disc around 61 Vir.

“We think that may be because the absence of a Jupiter in the low-mass planet systems allows them to avoid a dramatic heavy bombardment event, and instead experience a gradual rain of comets over billions of years.”

“For an older star like GJ 581, which is at least two billion years old, enough time has elapsed for such a gradual rain of comets to deliver a sizable amount of water to the innermost planets, which is of particular importance for the planet residing in the star’s habitable zone,” adds Dr Jean-Francois Lestrade of the Observatoire de Paris who led the work on GJ 581.

However, in order to produce the vast amount of dust seen by Herschel, collisions between the comets are needed, which could be triggered by a Neptune-sized planet residing close to the disc.

“Simulations show us that the known close-in planets in each of these systems cannot do the job, but a similarly-sized planet located much further from the star – currently beyond the reach of current detection campaigns – would be able to stir the disc to make it dusty and observable,” says Dr Lestrade.

“Herschel is finding a correlation between the presence of massive debris discs and planetary systems with no Jupiter-class planets, which offers a clue to our understanding of how planetary systems form and evolve,” says Göran Pilbratt, ESA’s Herschel project scientist.

Markus Bauer | EurekAlert!
Further information:
http://www.esa.int
http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/SEMVDXDQZ9H_0.html

More articles from Physics and Astronomy:

nachricht SwRI-led team discovers lull in Mars' giant impact history
26.04.2017 | Southwest Research Institute

nachricht New survey hints at exotic origin for the Cold Spot
26.04.2017 | Royal Astronomical Society

All articles from Physics and Astronomy >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie