"Venustransit" bei CoRoT-Exo-7 - der 1. exo-terrestrische Planet
6. April 2009
Maßstabsgetreue Darstellung des Durchgangs von CoRoT-Exo-7b nach Messungen von CoRoT im Vergleich zu einem
Bild vom Venustransit am 8. Juni 2004. Darstellung: Klaudia Einhorn, Venustransit: Martin Sloboda, Verein Kuffner-
Sternwarte.
Das Weltraumteleskop CoRoT findet einen Planeten-Winzling. Er schwächt alle 21 Stunden die Helligkeit seines Sterns, CoRoT-Exo-7, um wenige Zehntel Promille. Das ist weniger als Venus bei ihren berühmten Durchgängen vor der Sonne. So reiht sich CoRoT-Exo-7b als kleinster je um einen Stern außerhalb des Sonnensystems entdeckter Planet zu unseren terrestrischen Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars als erster exo-terrestrischer Planet dazu.
Die Entdeckung
Das Weltraumteleskop CoRoT hat den bisher kleinsten und masseärmsten Planeten eines anderen Sterns als der Sonne entdeckt. Der Planet umkreist seinen Mutterstern in weniger als 21 Stunden. Dies ist die kürzeste jemals gefundene Umlaufzeit eines Planeten – sein Jahr ist kürzer als ein Erdentag. Mit eindreiviertel Erdradien und sechs Erdmassen kann der Planet kein Heißer Jupiter oder Heißer Neptun sein. Er ist kein Gasplanet wie die anderen bisher bekannten 335 Exoplaneten, sondern einer aus schweren Elementen. Sein Radius von eindreiviertel Erdradien, seine Masse von sechs Erdmassen und damit seine Dichte nahe jener der Erde, platzieren ihn in die Gruppe der terrestrischen Planeten, deren Vertreter bisher ausschließlich in unserem Sonnensystem zu finden waren: Merkur, Venus, Erde und Mars. CoRoTExo- 7b beweist als erster exo-terrestrischer Vertreter dass solche Planeten auch bei Sternen außerhalb des Sonnensystems existieren und liefert einen wichtigen Hinweis, dass erdähnliche Planeten überall in der Milchstraße entstehen können. CoRoTs Schlüsselfund stößt das Tor zu den erdähnlichen Welten bei anderen Sternen weit auf!
Kein leichter Fang
CoRoT hält von seiner Bahn in 900 km Höhe über der Erdoberfläche – ohne Unterbrechung durch Tageslicht und schlechtes Wetter – Ausschau nach den seltenen Momenten in denen von uns aus gesehen Planeten vor ihren Sternen vorüberziehen und dabei deren Helligkeit geringfügig abschwächen: Um einen Planeten wie Erde oder Venus nachzuweisen ist die von CoRoT erreichte Genauigkeit der Helligkeitsmessung von 0,1 Promille erforderlich.
CoRoT-Exo-7b war kein einfacher Fang. „It was tough“ sagte Artie P. Hatzes, Direktor der Thüringer Landessternwarte Tautenburg und einer der fünf deutschen CoRoT-Projektwissenschaftler im Rahmen der Beteiligung des DLR. Vierzig Tage nach Beginn von CoRoTs zweitem 150 Tage dauernden Suchabschnitt lösten verdächtige Signale einen Planetenalarm aus. CoRoTs Exoplanetenforschungsgruppe begann mit der Jagd nach dem Planetenkandidaten.
Sie sollte 422 Tage dauern und war geprägt von Optimismus und Zweifeln, denn der Stern verhielt sich rätselhaft. Die Lösung brachte eine große Überraschung: möglicherweise umkreist mehr als nur ein Planet den Mutterstern.
Der Tautenburger „Feldherr“
Verantwortlich für die Überprüfung der Planetenkandidaten in CoRoTs zweitem
langzeitbeobachtetem Sternfeld ist Tautenburg-Direktor Artie Hatzes. Ihm fiel auf, dass das Signal
mit der Nummer 165 zu Unrecht zur Seite gelegt worden war. Eine Analyse der Sternschwingungen
zeigte, dass der beobachtete Stern ein Zwergstern wie unsere Sonne ist. Sein schwaches Blinken war
ein Hinweis auf einen winzigen Planeten. Der Tautenburger CoRoT-Astronom Davide Gandolfi
bestätigte kurz darauf die Eigenschaften des Sterns mittels Spektralanalyse. Sofort kam sein
vermuteter Begleiter auf die CoRoT- „Wiegeliste“ und schon die ersten Messungen deuteten auf eine
sehr geringe Masse hin.
Was, wenn das Signal aus einer Quelle stammte, die sich hinter dem beobachteten Stern versteckte?
Tautenburg-Astronom Eike Guenther nutzte das schärfste Teleskop auf der Erde um nahe am Stern
nach möglichen Störquellen zu suchen. Da waren keine! Letzte Zweifel zerstreute er auf geniale
Weise, indem er mit dem Infrarotspektrographen CRIRES am Very Large Telescope der ESO, die
Existenz eines schwachen kühlen Doppelsterns tief in der Milchstraße, weit hinter dem Stern
ausschloss.
Doch wie die Masse des Planeten bei einem solch aktiven Stern genau bestimmen? Artie Hatzes
schlug vor, die Störungen durch den Stern zu unterlaufen: Die Messungen der Planetenmasse müssen
viel schneller als die Rotation des Sterns erfolgen. Während der winzige Planet in weniger als einem
Tag einen Umlauf vollendet, steht der Stern praktisch still, seine Aktivität wäre „eingefroren“. Das
machte den Weg frei für die Charakterisierung der beiden kleinsten bisher entdeckten Planeten bei
einem Stern außerhalb des Sonnensystems.
Text: Günther Wuchterl und Sebastian Krause; Visualisierungen: Klaudia Einhorn
Quelle
