Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der neunte Planet nimmt Gestalt an

07.04.2016

Astrophysiker der Universität Bern haben die Entwicklung des mutmasslichen Planeten im äusseren Sonnensystem mit einem Computermodell simuliert. Danach hat das Objekt heute einen Radius, der 3.7 Erdradien entspricht und seine Temperatur beträgt minus 226 Grad Celsius.

Die Meldung versetzte die astronomische Welt in Aufruhr: Konstantin Batgyin und Mike Brown vom California Institute of Technology in Pasadena verkündeten Anfang dieses Jahres, dass sie aus der Bewegung von Objekten im sogenannten Kuiper-Gürtel auf einen bisher unbekannten Planeten schliessen. Seither versuchen Planetenforscher auf der ganzen Welt mehr Informationen über «Planet 9» zu sammeln um ihn so zu lokalisieren.


Simulation der Struktur von Planeten-Kandidat 9.

© Esther Linder, Christoph Mordasini, Universität Bern


Esther Linder und Christoph Mordasini.

© Universität Bern

Wie gross und wie hell ist dieser neunte Planet, falls es ihn wirklich gibt? Wie warm oder kalt ist er, und mit welchem Teleskop könnte man ihn finden? Diese Fragen wollten Christoph Mordasini, Professor an der Universität Bern, und seine Doktorandin Esther Linder beantworten.

Fern und trotzdem nah

Die beiden Schweizer Forschenden sind Experten auf dem Gebiet der Planetenentwicklung mithilfe von Computermodellen. Normalerweise untersuchen sie die Entstehung junger Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, die Lichtjahre von uns entfernt sind. Deshalb meint Esther Linder auch: «Für mich ist der Planeten-Kandidat ein nahes Objekt, obwohl er etwa 700 Mal weiter entfernt ist als die Erde von der Sonne.»

Mordasini und Linder nehmen an, dass der neunte Planet eine kleinere Version von Uranus und Neptun ist – ein kleiner Eisriese mit einer Hülle aus Wasserstoff und Helium. Mithilfe ihres Modells der Planetenentwicklung berechneten sie, wie sich Werte wie zum Beispiel der Planetenradius oder die Helligkeit seit der Geburt des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren im Laufe der Zeit entwickelt haben. Die Arbeit entstand im Rahmen des Nationalfonds-Forschungsprojektes «Planets In Time» und des Nationalen Forschungsschwerpunkts «PlanetS».

Heizung aus dem Innern

In ihrer Arbeit, die in der Fachzeitschrift «Astronomy & Astrophysics» erscheint, kommen die beiden Autoren zu folgendem Resultat: Ein Planet mit 10 Erdmassen, wie von den beiden amerikanischen Forschern vorgeschlagen, hat heute einen Radius von 3,7 Erdradien. Seine Temperatur beträgt 47 Kelvin oder minus 226 Grad Celsius. Dies bedeutet, so Esther Linder, dass der Planet selbst signifikant Wärme abstrahlt.

«Wenn der Planet selbst keine innere Energie hätte, läge seine Temperatur bei nur 10 Kelvin oder minus 263 Grad Celsius», erklärt sie, «denn dann würde die Strahlung lediglich aus dem reflektierten Sonnenlicht bestehen.» Dieser innere Energiefluss, der vom Abkühlen des Planeteninnern herrührt, bedeutet auch, dass der Planet im Infrarot-Bereich viel heller strahlt als im sichtbaren Wellenlängenbereich, in dem nur das schwache reflektierte Sonnenlicht sichtbar ist. «Aufgrund unserer Studie ist der neunte Planet jetzt mehr als bloss ein Massepunkt, durch diese physikalischen Eigenschaften nimmt er Gestalt an», sagt Christoph Mordasini.

Welches Teleskop kann ihn aufspüren?

Die Forschenden untersuchten auch, ob ihre Resultate erklären, warum der neunte Planet bis jetzt noch nicht von Teleskopen aufgespürt wurde. Sie berechneten die Helligkeit von kleineren und grösseren Planeten in verschiedenen Umlaufbahnen und kamen zum Schluss, dass die bisher durchgeführten Himmelsdurchmusterungen nur eine kleine Chance hatten, ein Objekt mit 20 Erdmassen oder weniger zu entdecken, vor allem wenn es sich in der Nähe des fernsten Punkts auf seiner Umlaufbahn um die Sonne befindet. Aber die NASA-Sonde «Wide-field Infrared Survey Explorer» hätte einen Planeten mit 50 Erdmassen oder mehr finden sollen.

«Damit hat man eine interessante obere Massengrenze für den Planeten», erklärt Esther Linder. Die Forschenden sind überzeugt, dass künftige Teleskope wie das im Bau stehende «Large Synoptic Survey Telescope» (LSST) in Chile oder spezielle Durchmusterungen den neunten Planeten aufspüren oder dessen Existenz ausschliessen können. «Das sind spannende Aussichten», sagt Christoph Mordasini.

Angaben zur Publikation:

E. Linder/C. Mordasini: «Evolution and Magnitudes of Candidate Planet Nine» http://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/201628350
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics

Weitere Informationen:

http://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2016/medie...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Berichte zu: Astronomy Energiefluss Erdmassen NEPTUN Planet Sonne Sonnenlicht Teleskop Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Simulierte Synapsen - TU-Forscher berechnen das neuronale Netz des Gehirns
24.06.2019 | Technische Universität Darmstadt

nachricht Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019
24.06.2019 | Max-Planck-Institut für Astronomie

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: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Im Focus: Successfully Tested in Praxis: Bidirectional Sensor Technology Optimizes Laser Material Deposition

The quality of additively manufactured components depends not only on the manufacturing process, but also on the inline process control. The process control ensures a reliable coating process because it detects deviations from the target geometry immediately. At LASER World of PHOTONICS 2019, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be demonstrating how well bi-directional sensor technology can already be used for Laser Material Deposition (LMD) in combination with commercial optics at booth A2.431.

Fraunhofer ILT has been developing optical sensor technology specifically for production measurement technology for around 10 years. In particular, its »bd-1«...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungen

Plastik: Mehr Kreislauf gegen die Krise gefordert

21.06.2019 | Veranstaltungen

Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten

18.06.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Molekulare Schere stabilisiert das Zell-Zytoskelett

24.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neues „Intelligent Edge Data Center“ bringt Smart Industries auf nächstes Level

24.06.2019 | Unternehmensmeldung

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics