Exo-Planet: Der Planet von Proxima Centauri

Auch der erdnächste Stern hat einen Begleiter. Von einigen wird er schon als zweite Erde gehandelt. Aber es lohnt sich ein Blick auf das, was wir über den Planeten von Proxima Centauri alles nicht wissen.

Artikel veröffentlicht am 25. August 2016, 13:22 Uhr, Frank Wunderlich-Pfeiffer

Der Planet von Proxima Centauri, künstlerische Darstellung (Bild: Screenshot (Frank Wunderlich-Pfeiffer))

Gestern war es soweit. Die Europäische Südsternwarte (ESO) hat erste Details über die Entdeckung eines Planeten um den erdnächsten Stern, Proxima Centauri, veröffentlicht. Dabei zeigt sich vor allem, dass auch über 20 Jahre nach der ersten Entdeckung eines Planeten um einen fremden Stern die Forschung an Exoplaneten keine ganz exakte Wissenschaft ist.

Immerhin befindet er sich in der habitablen Zone um seinen Stern, wo Wasser flüssig sein könnte. Aber Proxima Centauri hat mit unserer Sonne nicht viel gemeinsam. Er gehört zur Klasse der roten Zwerge, die kleiner und mit 3000 Kelvin viel kälter als die Sonne sind. Auch das Konzept der habitablen Zone ist umstritten. Eine zweite Erde ist der neue Planet mit Sicherheit nicht. Interessant ist er trotzdem.

Wenn die Spektrallinie wackelt

Viel Genaues ist über den Planeten nicht bekannt, denn eine direkte Beobachtung der Planeten ist wegen des hellen Sterns nicht möglich. Projekte zur Abschirmung von Sternen mit einer großen Scheibe im Weltall sind zwar schon in Planung, wurden aber noch nicht finanziert.

Um dennoch einen Planeten nachweisen zu können, wird die Geschwindigkeit des Sterns relativ zur Erde vermessen. Ein umlaufender Planet wird auch die Geschwindigkeit des Sterns verändern, besonders wenn der Planet sehr nahe und der Stern relativ massearm ist. Dazu bedienen sich Astronomen des optischen Dopplereffekts. Das Farbspektrum des Lichts eines Sterns der auf uns zu kommt, wird ein wenig ins blaue verschoben. Bewegt er sich von uns weg, verschiebt es sich ins rote.

Dazu werden charakteristische Linien im Lichtspektrum des Sterns mit Referenzlinien auf der Erde verglichen. Proxima hat nur zwölf Prozent der Masse der Sonne und die Umlaufbahn des Planeten befindet sich auch in nur einem Zwanzigstel der Entfernung der Erde zur Sonne. Die Voraussetzungen für eine Entdeckung eines kleinen Planeten mit der ungefähren Masse der Erde waren also ganz gut, auch wenn die Geschwindigkeitsänderung nur etwa fünf Kilometer pro Stunde beträgt.

Die Aktivität des Sterns bereitete Probleme

Allerdings kommt bei roten Zwergen das Problem der Aktivität des Sterns hinzu. Sie haben heftige Ausbrüche, Flares, die Messungen stören. Es gab schon länger Hinweise auf den Planeten, aber erst im März konnten ihn die Messdaten endgültig nachweisen. Der einzig genaue Messwert vom Planeten ist die Umlaufzeit, mit 11,186 +- 0,002 Tagen. Damit kann die mittlere Entfernung der Umlaufbahn bestimmt werden, aber nicht ihre Lage und auch nicht ihre Abweichung von der Kreisbahn.

Ohne die Lage zu kennen, können die Astronomen aber nicht sagen, ob der Planet den Stern genau in Richtung der Erde zieht. Bei einer geneigten Umlaufbahn wäre der Planet deutlich schwerer, als das Messsignal vermuten lässt. Die Mindestmasse des Planeten beträgt nach den Messungen etwa 1,3 (+-0,2) Erdmassen. Statistisch gesehen wiegt der Planet damit, je nach Lage der Bahn, wahrscheinlich weniger als drei Erdmassen.