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Auch jahrelange Beobachtungen bringen wenig Wissen über den Planeten

Das nächste Problem ist, dass immer nur ein Stern pro Beobachtung vermessen werden kann, aber viele Sterne mögliche Kandidaten für die Vermessung sind. Es ist dabei unmöglich, einen Stern dauerhaft zu vermessen, bis ein Planet auftaucht oder nicht. Für die Entdeckung würden wenigstens zwei volle Umkreisungen durch den Planeten benötigt, und bis zur Entdeckung weiß niemand, wie lange ein Umlauf dauert.

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Es wird also in jeder Nacht nur die aktuelle Geschwindigkeit mehrerer Sterne vermessen und erst einige Tage später wieder ein neuer Datenpunkt aufgenommen. Deshalb braucht selbst die Entdeckung eines Planeten mit weniger als zehn Tagen Umlaufzeit Daten aus über zehn Jahren Beobachtungszeit. Die Messdaten dieser Zeit werden über Computermodelle ähnlich einer Fourieranalyse ausgewertet und auf mögliche periodische Anteile überprüft, immer unter Abgleich mit den bekannten Daten der Rotationsperiode des Sterns und der relativen Bewegung des Teleskops auf der Erde relativ zum Stern.

Letztlich fand sich in der Auswertung der Daten eine kleine periodische Veränderung der Radialgeschwindigkeit alle 9,86 Tage. Aus der Umlaufzeit und der Geschwindigkeit, mit der der Stern von seinem Planeten angezogen wird, lässt sich über die Keplerschen Gesetze die Masse und Entfernung des Planeten vom Stern ausrechnen, sofern die Masse des Sterns bekannt ist. Dafür liefert ein Einzelstern aber zunächst keinerlei Anhaltspunkte.

Wie schwer ist ein Stern?

Nur die Masse von sonnennahen Doppelsternen kann wirklich vermessen werden. Dazu wird der Abstand des Doppelsterns von der Sonne bestimmt. Die Position des Sterns am Himmel ändert sich leicht, je nach dem ob sich die Erde aus Sicht des Sterns links oder rechts der Sonne befindet. Daraus und aus der bekannten Entfernung der Erde zur Sonne kann die Entfernung des Sterns berechnet werden. Jetzt kann aus dem scheinbaren Abstand der Doppelsterne zueinander deren echte Entfernung berechnet werden. Und jetzt kann aus der Umlaufzeit der Sterne umeinander und ihrem Abstand voneinander ihre Masse berechnet werden.

Durch diese Doppelsterne ist bekannt, welche Eigenschaften Sterne mit einer bestimmten Masse haben. Diese Erkenntnisse wurden dann noch verfeinert durch theoretische Überlegungen zur Auswirkung der Sternmasse auf die Kernfusion und andere Prozesse im Sterninneren auf das Aussehen des Sterns. Erst dadurch lässt sich die Masse eines einfachen Sterns wie Ross 128 bestimmen, aber die Masse seines Planeten leider nicht. Alles, was die Astronomen sagen können, ist, wie schwer der Planet mindestens sein muss, um die Bewegung des Sterns zu verursachen.

Der Planet kann frühestens 2024 direkt beobachtet werden

Wenn die Umlaufbahn des Planeten aus Sicht der Erde geneigt ist, dann zieht die Masse des Planeten den Stern nicht genau in unsere Richtung. Die Astronomen können aber nur diesen Anteil messen. Da aus Messungen bekannt ist, dass der Planet nie über den Stern hinwegzieht, ist auch klar, dass seine Umlaufbahn zumindest etwas geneigt sein muss. Je stärker die Neigung der Umlaufbahn ist, umso größer muss die Masse des Planeten sein, um die Bewegung des Sterns zu verursachen. Wäre diese Neigung rein zufällig, wäre die Masse des Planeten im Mittel etwa doppelt so groß wie der Messwert von 1,3 Erdmassen. Aber Untersuchungen zeigen, dass diese Bahnneigungen nicht rein zufällig und nicht ganz verstanden sind.

Alle weiteren Eigenschaften des Planeten sind reine Spekulation. Ein steiniger Planet, ähnlich wie unsere Erde, ist durchaus wahrscheinlich. Je nach den Annahmen darüber, wie gut seine Oberfläche das Licht des Sterns absorbiert, sollte seine mittlere Oberflächentemperatur irgendwo zwischen -78 und +11 Grad Celsius liegen. Wobei die Eigenschaften der wahrscheinlich vorhandenen Atmosphäre das alles verändern können. Ohne direkte Beobachtungen lassen sich dazu keine weiteren Aussagen treffen.

Es existiert heute kein Teleskop, das diesen Planeten direkt beobachten könnte. Das sechs Meter große James-Webb-Weltraumteleskop wäre nach seinem Start zwar wahrscheinlich in der Lage, ihn zu beobachten. Aber Ross 128 ist so hell, dass die nötige Beobachtungszeit zu lang wäre, um in den Daten das schwache Lichtsignal des Planeten vom Licht des Sterns trennen zu können. Nach Aussage der Forscher in ihrem Paper wäre aber das im Bau befindliche 39 Meter große European Extremely Large Telescope in der Lage, den Planeten zu untersuchen. Das wird aber frühestens 2024 fertig.

 Ross 128: Etwas größer als die Erde und nicht weit weg
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ML82 19. Nov 2017

berücksichtige die heute mögliche fortbewgungsgeschwindigkeit für menschen, und du...

Frank... 18. Nov 2017

Das war ein Aspekt auf den ich nicht eingegangen bin. Ross 128 ist zwar ein roter...

Plasma 17. Nov 2017

Dito. Artikel vom Herrn Frank lese ich regelmäßig bis zum Schluss durch, meistens...


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