Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Planet in bewohnbarer Zone um nächstgelegenen Stern gefunden

25.08.2016

Die Beobachtungskampagne "Pale Red Dot" entdeckt einen Planeten mit erdähnlicher Masse um den Stern Proxima Centauri

Mit Teleskopen der ESO und anderen Einrichtungen ist es Astronomen gelungen, einen klaren Hinweis auf einen Planeten zu finden, der den nächsten Stern zur Erde, Proxima Centauri, umkreist. Dieser lang gesuchte Planet, genannt Proxima b, umkreist seinen kühlen, roten Mutterstern alle 11 Tage und besitzt eine Temperatur, die Wasser in flüssigem Zustand an der Oberfläche für möglich erscheinen lässt. Dieser Gesteinsplanet hat etwas mehr Masse als unsere Erde und ist der zu uns nächstgelegene extrasolare Planet - vielleicht ist er sogar der nächste Ort außerhalb unseres Sonnensystems, wo Leben existieren kann. Eine Publikation dieser epochalen Entdeckung erscheint am 25. August 2016 im Wissenschaftsmagazin Nature.


Die Abbildung zeigt eine künstlerische Darstellung der Oberfläche von Proxima b. Der Planet umkreist den roten Zwergstern Proxima Centauri, den nächsten Stern zu unserem Sonnensystem. Der Doppelstern Alpha Centauri AB ist im Bild rechts oberhalb von Proxima Centauri abgebildet. Proxima b besitzt etwas mehr Masse als die Erde und umkreist Proxima Centauri in einer habitablen Zone, wo die Oberflächentemperatur die Anwesenheit von flüssigem Wasser erlaubt.

Herkunftsnachweis: ESO/M. Kornmesser

Gerade einmal vier Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt liegt der rote Zwergstern Proxima Centauri, abgesehen von der Sonne ist er der nächste Stern zur Erde. Dieser kühle Stern im Sternbild Centaurus ist zu schwach, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Zudem liegt er ganz nah an dem viel helleren Sternpaar Alpha Centauri AB.

Während der ersten Jahreshälfte 2016 wurde Proxima Centauri regelmäßig mit dem HARPS-Spektrografen am 3,6-Meter-Teleskop der ESO auf La Silla und gleichzeitig mit anderen Teleskopen rund um den Globus beobachtet [1]. Dies war die sogenannte Pale Red Dot-Kampagne, bei dem Astronomen unter der Leitung von Guillem Anglada-Escudé von der Queen Mary University in London nach jenen kleinen Bewegungen des Sterns suchten, die durch den gravitativen Einfluss eines ihn umkreisenden Planeten erzeugt würden [2].

Da dieses Thema in der Öffentlichkeit auf großes Interesse stößt, wurde zwischen Januar und April 2016 regelmäßig über den Fortschritt der Beobachtungen auf der Pale Red Dot-Webseite sowie in den sozialen Medien berichtet. Dazu gab es eine Reihe an populärwissenschaftlichen Beiträgen von Spezialisten aus aller Welt.

Guillem Anglada-Escudé erklärt den Hintergrund dieser außergewöhnlichen Suche: „Die ersten Hinweise auf einen möglichen Planeten wurden bereits 2013 entdeckt, aber die Ergebnisse waren nicht überzeugend. Seither haben wir mit Hilfe der ESO und anderen Partnern hart daran gearbeitet, weitere Beobachtungen durchführen zu können. Die Planung für unser nun durchgeführtes Red Pale Rot-Projekt dauerte fast zwei Jahre.“

Die Daten des Pale Red Dot-Projektes wurden mit früheren Beobachtungen von der ESO und anderen Observatorien kombiniert und ergaben so ein klares Signal – und überaus spannendes Ergebnis. Proxima Centauri bewegt sich regelmäßig mit etwa 5 Kilometer pro Stunde – normale Gehgeschwindigkeit – auf uns zu und wieder von uns weg. Dieses regelmäßige Muster der wechselnden Radialgeschwindigkeiten wiederholt sich mit einer Periode von 11,2 Tagen. Eine sorgfältige Analyse der Dopplerverschiebung im Spektrum des Sternes weist auf die Anwesenheit eines Planeten mit einer Mindestmasse von 1,3 Erdmassen in einer Entfernung von 7 Millionen Kilometern von Proxima Centauri hin – nur 5% des Abstands Erde-Sonne [3].

Anglada-Escudé erzählt über die Aufregung der letzten Monate: „Während der Pale Red Dot-Kampagne überprüfte ich jeden Tag die Konsistenz des Signals. Die ersten 10 Tage waren vielversprechend, die ersten 20 entsprachen den Erwartungen und nach 30 Tagen war das Resultat ziemlich klar, so begannen wir den Fachartikel zu schreiben!“

Rote Zwerge wie Proxima Centauri sind aktive Sterne und können durch ihre stellaren Veränderungen einen Planeten vortäuschen. Um dies auszuschließen beobachtete das Team auch die Veränderungen in der Helligkeit von Proxima Centauri mit dem ASH2-Teleskop am San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory in Chile sowie mit dem Las Cumbres Observatory Global Telescope-Netzwerk. In der abschließenden Analyse wurden daher Radialgeschwindigkeitsdaten während der Zeit von Helligkeitsveränderungen des Sterns nicht zur Analyse herangezogen.

Zwar umkreist Proxima b seinen Mutterstern in geringerem Abstand als Merkur in unserem Sonnensystem die Sonne, aber Proxima Centauri ist viel schwächer als die Sonne. Aus diesem Grund liegt Proxima b gut innerhalb der habitablen Zone seines Muttersterns. Schätzungen seiner Oberflächentemperatur nach wäre das Vorhandensein von flüssigem Wasser möglich. Trotz seiner gemäßigten Umlaufbahn werden die Bedingungen an seiner Oberfläche stark von Ausbrüchen des Sterns im Ultravioletten und Röntgenbereich beeinflusst – in viel stärkerem Ausmaß als die Erde es von der Sonne erfährt [4].

Zwei zusätzliche Fachartikel diskutieren die Bewohnbarkeit und das Klima auf Proxima b. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass das Vorhandensein von flüssigem Wasser derzeit nicht ausgeschlossen werden kann. In einem solchen Fall würde es nur in Regionen mit starker Sonneneinstrahlung vorkommen, entweder in einem Teil der Hemisphäre des Planeten, die ständig dem Stern zugewandt ist (gebundene Rotation) oder in einem tropischen Gürtel (Rotation mit 3:2-Resonanz). Die Eigenrotation von Proxima b, die starke Strahlung von seinem Mutterstern und die Entstehungsgeschichte des Planeten führen zu einem verglichen mit der Erde deutlich anderen Klima. Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass es auf Proxima b Jahreszeiten gibt.

Diese Entdeckung ist der Beginn von einer Reihe weiterer Beobachtungen mit aktuellen Instrumenten [5] und mit der nächsten Generation von extrem großen Teleskopen wie des European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b wird in der Zukunft eines der wichtigsten Ziele für die Suche nach Leben im Universum sein. Und tatsächlich gibt es mit dem Projekt StarShot die Vision, das Alpha Centauri-System mit einen Raumfahrzeug von der Erde aus anzuvisieren.

Anglada-Escudé ergänzt: „Viele Exoplaneten wurde bisher gefunden und viele weitere werden in der Zukunft entdeckt werden, aber die Suche nach dem potentiell nächsten erdähnlichen Planeten war für uns alle eine einzigartige Erfahrung in unserem Leben. Es sind die Anstrengung vieler, die diese Entdeckung erst möglich machten. Ihnen allen sei Tribut und Ehre gezollt. Die Suche nach Leben auf Proxima b ist der nächste Schritt...“

Endnoten

[1] Die Arbeit beinhaltet neben Daten aus dem Pale Red Dot-Projekt auch Beiträge von Wissenschaftler/-innen, die Proxima Centauri über viele Jahre beobachteten. Dies sind u.a. Mitglieder des ursprünglichen UVES/ESO M-Zwerge-Programms (Martin Küster und Michael Endl) und Exoplaneten-Pioniere wie R. Paul Butler. Öffentlichzugängliche Beobachtungen, die vom HARPS-Team aus Genf über viele Jahre gesammelt wurden, wurden ebenfalls einbezogen.

[2] Der Name Pale Red Dot bezieht sich auf Carl Sagans berühmten Ausspruch über die Erde als Pale Blue Dot. Da Proxima Centauri ein roter Zwergstern ist, taucht er den ihn umkreisenden Planeten in einen blass rötlichen Schein.

[3] Die jetzige Entdeckung ist seit 10 Jahren technisch möglich. Tatsächlich wurden Signale mit schwächeren Amplituden bereits früher entdeckt. Sterne sind jedoch keine glatten Gaskugeln und Proxima Centauri ist ein aktiver Stern. Die eindeutige Entdeckung von Proxima b war erst dadurch möglich geworden, nachdem man die Veränderungen des Sternes selbst vom Minutentakt bis zur ganzen Dekade im Detail verstanden hat, und zusätzlich die Helligkeit des Sternes mit photometrischen Teleskopen überwachen konnte.

[4] Inwieweit ein Planet dieser Art Wasser und erdähnliches Leben tatsächlich zulässt, ist eine intensive Debatte, die vorwiegend theoretisch geführt wird. Die größten Bedenken gegen eine Existenz von Leben betrifft die Nähe zum Mutterstern. Zum Beispiel würden Gravitationskräfte den Planeten mit guter Wahrscheinlichkeit in eine gebundene Rotation um den Stern zwingen, so dass eine Seite des Planeten stets Tag hätte, die andere in ewiger Dunkelheit verbliebe. Die Atmosphäre könnte langsam verdampfen, oder aufgrund der starken UV- und Röntgenstrahlung in der ersten Milliarde von Jahren eine viel komplexere Struktur als die auf unserer Erde aufweisen. Dennoch wurde bisher keines dieser Argumente überzeugend nachgewiesen, und es ist unwahrscheinlich, dass dies ohne direkte Beobachtung und Charakterisierung von Planetenatmosphären gelingen wird. Ähnliche Argumente betreffen die Planeten, die unlängst um TRAPPIST-1 entdeckt wurden.

[5] Einige Methoden zur Erforschung der Atmosphäre eines Planeten basieren auf der Transitmethode, in dem der Planet vor dem Stern vorbeizieht und Licht vom Stern durch die Atmosphäre des Planeten zur Erde gelangt. Derzeit besteht jedoch kein Hinweis darauf, dass Proxima b von der Erde aus gesehen vor der Scheibe seines Sternes vorbeizieht. Die Wahrscheinlichkeit dafür erscheint gering, aber Beobachtungen zur genauen Überprüfung dieser Möglichkeit sind im Gange.

Weitere Informationen

Die hier vorgestellten Forschungsergebnisse von G. Anglada-Escudé et al. erscheinen am 25. August 2016 unter dem Titel „A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri” in der Fachzeitschrift Nature.

Die beteiligten Wissenschafter sind Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, UK), Pedro J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), John Barnes (Open University, Milton Keynes, UK), Zaira M. Berdiñas (Instituto de Astrofísica de Andalucia - CSIC, Granada, Spanien), R. Paul Butler (Carnegie Institution of Washington, Department of Terrestrial Magnetism, Washington, USA), Gavin A. L. Coleman (Queen Mary University of London, London, UK), Ignacio de la Cueva (Astroimagen, Ibiza, Spanien), Stefan Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen), Michael Endl (The University of Texas at Austin and McDonald Observatory, Austin, Texas, USA), Benjamin Giesers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen), Sandra V. Jeffers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Hugh R. A. Jones (University of Hertfordshire, Hatfield, UK), Marcin Kiraga (Warsaw University Observatory, Warsaw, Poland), Martin Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg), María J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Christopher J. Marvin (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen), Nicolás Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Julien Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier & CNRS, Montpellier, Frankreich), Richard P. Nelson (Queen Mary University of London, UK), José L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Aviv Ofir (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel), Sijme-Jan Paardekooper (Queen Mary University of London, UK), Ansgar Reiners (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Germany), Eloy Rodriguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Cristina Rodriguez-Lopez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Luis F. Sarmiento (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen), John P. Strachan (Queen Mary University of London, UK), Yiannis Tsapras (Astronomisches Rechen-Institut, Heidelberg), Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, Hatfield, UK) und Mathias Zechmeister (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen).

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Links

Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Heidelberg, Deutschland
Tel: 06221 528 226
E-Mail: eson-germany@eso.org

Guillem Anglada-Escudé (Lead Scientist)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0)20 7882 3002
E-Mail: g.anglada@qmul.ac.uk

Pedro J. Amado (Scientist)
Instituto de Astrofísica de Andalucía - Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (IAA/CSIC)
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 06 39
E-Mail: pja@iaa.csic.es

Ansgar Reiners (Scientist)
Institut für Astrophysik, Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 3913825
E-Mail: ansgar.reiners@phys.uni-goettingen.de

James S. Jenkins (Scientist)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 (2) 2 977 1125
E-Mail: jjenkins@das.uchile.cl

Michael Endl (Scientist)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 471 8312
E-Mail: mike@astro.as.utexas.edu

Richard Hook (Coordinating Public Information Officer)
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-Mail: proxima@eso.org

Martin Archer (Public Information Officer)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0) 20 7882 6963
E-Mail: m.archer@qmul.ac.uk

Silbia López de Lacalle (Public Information Officer)
Instituto de Astrofísica de Andalucía
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 05 32
E-Mail: silbialo@iaa.es

Romas Bielke (Public Information Officer)
Georg August Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 39-12172
E-Mail: Romas.Bielke@zvw.uni-goettingen.de

Natasha Metzler (Public Information Officer)
Carnegie Institution for Science
Washington DC, USA
Tel: +1 (202) 939 1142
E-Mail: nmetzler@carnegiescience.edu

David Azocar (Public Information Officer)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
E-Mail: dazocar@das.uchile.cl

Rebecca Johnson (Public Information Officer)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 475 6763
E-Mail: rjohnson@astro.as.utexas.edu

Hugh Jones (Scientist)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 (0)1707 284426
E-Mail: h.r.a.jones@herts.ac.uk

Jordan Kenny (Public Information Officer)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 1707 286476
Mobil: +44 7730318371
E-Mail: j.kenny@herts.ac.uk

Yiannis Tsapras (Scientist)
Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 54-181
E-Mail: ytsapras@ari.uni-heidelberg.de

Connect with ESO on social media

Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1629.

Dr. Carolin Liefke | ESO-Media-Newsletter
Weitere Informationen:
https://www.eso.org/public/germany/news/eso1629/

Weitere Berichte zu: Astrophysik ESO Haus der Astronomie Planet Proxima Centauri Sonnensystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Harmonien in der Optoelektronik
21.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten