Ankündigung: Major Scientific Discovery on Extrasolar Planets

[Bynaus]

OGLE benutzt neben der Microlensing-Suchmethode auch den Transit (z. B. OGLE-TR-56).

Stimmt, du hast recht, das hatte ich völlig vergessen.

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=282

Genau. Die Transitmethode ist die einzige, mit der man zurzeit Doppelplaneten entdecken könnte. Man müsste sich natürlich den Zeitverlauf der Transitkurve genau ansehen.

 

[Michael Johne]

Hallo!

Genau. Die Transitmethode ist die einzige, mit der man zurzeit Doppelplaneten entdecken könnte. Man müsste sich natürlich den Zeitverlauf der Transitkurve genau ansehen.

Ein Doppelplanet hätte im Helligkeitsverlauf ein typisches Merkmal: Es schlägt eine kleine Welle im Helligkeitsverlauf - ähnlich wie bei den RV-Profilen von ups And, 55 Cnc, ...

Tschau!

 

[Bynaus]

Ja, eine kleine Welle - bloss wie? Je nach Position der beiden Planeten zueinander zum Zeitpunkt, an dem sie vor dem Stern durchziehen, müsste sich die Welle durch die Phase schieben, es sei denn, die Umlaufzeit der beiden wäre genau mit der Umlaufzeit um den Stern synchronisiert.

Was meinst du mit dem Hinweis auf die RV-Profile von ups And, 55 Cnc, ...?

 

[galileo2609]

(...) vielleicht wurde hier der erste Doppelgasriese beobachtet (...)

Was sagen denn die Planetenformationsmodelle dazu?

 

[Bynaus]

Keine Ahnung - ich glaube, das wurde noch nie so besonders untersucht. Aber gerade wenn Planeten auch durch gravitativen Kollaps entstehen, würde man doch vermuten, dass einige von ihnen Paare bilden.

Bis heute kennen wir allerdings nur ein Beispiel: den doppelten Braunen Zwerg, der Tau Ceti umkreist (soweit ich mich erinnere, gibt es aber noch weitere solche Beispiele, d.h., Stern + ein Paar von Braunen Zwergen).

 

[Michael Johne]

Hallo!

Bis heute kennen wir allerdings nur ein Beispiel: den doppelten Braunen Zwerg, der Tau Ceti umkreist (soweit ich mich erinnere, gibt es aber noch weitere solche Beispiele, d.h., Stern + ein Paar von Braunen Zwergen).

Das war Epsilon Eridani. Um Tau Ceti befindet sich nur eine Staubscheibe.

Im Übrigen denke ich, dass es durchaus möglich ist, dass es Doppelplaneten gibt.

Tschau!

 

[Bynaus]

Das war Epsilon Eridani. Um Tau Ceti befindet sich nur eine Staubscheibe.

Es war Epsilon Indi... Im dritten Anlauf geschafft... Du hast recht, ich habe mich in den letzten Tagen so oft mit der Idee von Planeten um Tau Ceti auseinander gesetzt, dass ich das glatt verwechselt habe.

Ich frage mich, ob es bei den Planeten auch einen Trend gibt, dass sie bei grossen Massen gehäuft in Paaren auftreten, wie dies auch bei Sternen der Fall ist.

 

[Michael Johne]

Hallo!

Was meinst du mit dem Hinweis auf die RV-Profile von ups And, 55 Cnc, ...?

Damit wollte ich eigentlich auf den Kurvenverlauf der Radialgeschwindigkeit hinweisen (ein sog. RV-Profil).

Ich merke aber, dass es nicht leicht sein wird, ein Planetensystem mit mindestens 2 Exoplaneten (in unterschiedlicher Entfernung zum Zentralstern) gegenüber ein Doppelplaneten zu unterscheiden. Auf den ersten Blick würde ein Doppelplanet wie zwei neu entdeckte Exoplaneten einem Planetensystem wirken, die keine gravitaive Bindung (relevante) zueinander haben. Es muss da ein paar weitere Eigenschaften geben, die sich aber unterscheiden...

Tschau!

 

[Michael Johne]

Hallo!

Ich frage mich, ob es bei den Planeten auch einen Trend gibt, dass sie bei grossen Massen gehäuft in Paaren auftreten, wie dies auch bei Sternen der Fall ist.

Gute Frage Momentan deutet aber nichts darauf hin!

Tschau!

 

[Bynaus]

Momentan deutet aber nichts darauf hin!

Ich würde eher sagen, im Moment gibt es gar keine Information, um das zu entscheiden. Wir haben gar keine Möglichkeit, die heute vorliegenden Daten dahingehen zu untersuchen, ob es sich bei den betreffenden Planeten um Doppelplaneten handelt oder nicht.

Auf den ersten Blick würde ein Doppelplanet wie zwei neu entdeckte Exoplaneten einem Planetensystem wirken, die keine gravitaive Bindung (relevante) zueinander haben.

Warum? Die RV-Kurve würde exakt gleich aussehen, egal ob da jetzt zwei Planeten mit den Massen m1 und m2 oder ein einziger Planet mit der Masse m1+m2 am Stern wackeln... Die Bewegung der Planeten umeinander herum sollte keinerlei Auswirkung auf den RV-Verlauf haben.

 

[Michael Johne]

Hallo!

Ich würde eher sagen, im Moment gibt es gar keine Information, um das zu entscheiden. Wir haben gar keine Möglichkeit, die heute vorliegenden Daten dahingehen zu untersuchen, ob es sich bei den betreffenden Planeten um Doppelplaneten handelt oder nicht.

Auf den ersten Blick würde ein Doppelplanet wie zwei neu entdeckte Exoplaneten einem Planetensystem wirken, die keine gravitaive Bindung (relevante) zueinander haben.

Warum? Die RV-Kurve würde exakt gleich aussehen, egal ob da jetzt zwei Planeten mit den Massen m1 und m2 oder ein einziger Planet mit der Masse m1+m2 am Stern wackeln... Die Bewegung der Planeten umeinander herum sollte keinerlei Auswirkung auf den RV-Verlauf haben.

Stimmt! Ich habe es einmal gedankenlich nachvollzogen! Die Masse des/der Doppelplaneten (d. h. jeweils beider Planeten) wirkt wie eine einzige (summierte) Masse.

Ich würde eher sagen, im Moment gibt es gar keine Information, um das zu entscheiden. Wir haben gar keine Möglichkeit, die heute vorliegenden Daten dahingehen zu untersuchen, ob es sich bei den betreffenden Planeten um Doppelplaneten handelt oder nicht.

Exoplaneten mit erhöhter Planetenmasse wäre aber potenzielle Kandiaten! (Ich sehe mal von der RV-Methode ab, dass sie nur auf eine Mindestmasse zeigt.) Oder was meinst du?

Eine andere Frage: Wäre es denkbar, dass es Trojaner-Planeten geben könnte (ähnlich wie den Trojanern bei Jupiter)?

Tschau!

 

[ralfkannenberg]

Wäre es denkbar, dass es Trojaner-Planeten geben könnte (ähnlich wie den Trojanern bei Jupiter)?

Ich glaube, es wäre eine grosse Überraschung, wenn es keine Trojaner-Planeten geben würde:

- Mars hat Trojaner
- Jupiter hat Trojaner
- Saturnmond Dione hat Trojaner
- Saturnmond Thetys hat Trojaner
- Neptun hat Trojaner
- ...


... warum sollte es nur in unserem Sonnensystem Trojaner geben ?

Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bynaus]

Trojaner gibt es bestimmt auch in anderen Systemen - die Frage ist: gibt es Trojaner, die so gross sind, dass sie als richtige "Planeten" gelten dürfen? Dass sich Leben auf ihnen entwickeln könnte?

Exoplaneten mit erhöhter Planetenmasse wäre aber potenzielle Kandiaten! (Ich sehe mal von der RV-Methode ab, dass sie nur auf eine Mindestmasse zeigt.) Oder was meinst du?

Ja, vermutlich. Vielleicht liesse sich ein Doppelplanet per Transits finden, wie schon oben angedeutet.
Vielleicht werde ich mal auf Planeten.ch einen Artikel zu Doppelplaneten schreiben, mit Berechnungen, welche Bedinungen gegeben sein müssen, um einen zu entdecken...

 

[Miora]

Plantenphilosophie

Doppelplaneten werfen erneut Definitionsfragen auf:

Wann ist es ein Doppelplanetensystem, wann Planet und Mond?

Was ist eigentlich aus der Diskussion um Plutos Status geworden? Hab ich das verschlafen?

 

[Bynaus]

Bezüglich Pluto konnte die IAU noch keine Entscheidung fällen.

Ich würde sagen, ein Doppelplanetensystem ist es dann, wenn beide Objekte Planeten bezüglich ihrer Grösse sind und der Schwerpunkt des Systems ausserhalb eines der beiden Objekte liegt.

 

[galileo2609]

Die Möglichkeit von Doppelplaneten ist mit Sicherheit nicht trivial. Hier spielt einiges zusammen, das noch geordnet gehört. Ich habe mir mal die vier wichtigsten Aussagen zusammenkopiert und versuche mal, darauf einzugehen:

Aber gerade wenn Planeten auch durch gravitativen Kollaps entstehen, würde man doch vermuten, dass einige von ihnen Paare bilden.

Eine andere Frage: Wäre es denkbar, dass es Trojaner-Planeten geben könnte (ähnlich wie den Trojanern bei Jupiter)?

Ich glaube, es wäre eine grosse Überraschung, wenn es keine Trojaner-Planeten geben würde:

Doppelplaneten werfen erneut Definitionsfragen auf: Wann ist es ein Doppelplanetensystem, wann Planet und Mond?

Alle eure Posts hängen irgendwie zusammen und machen deutlich, dass die Definitionsfrage "was ist ein Planet" wirklich physikalische Zusammenhänge repräsentiert und nicht nur eine administrative Entscheidung sein kann.

Das Modell des gravitativen Kollaps für (Gas-)Planeten ist meines Wissens ein Modell, dass aus der Not geboren wurde. Es versucht die Entstehung von Gasplaneten angesichts des Zeitdrucks einer zu schnell aufgelösten protoplanetaren Scheibe zu erklären. Wenn ich das richtig sehe, steht dieses Modell z. Zt. wieder unter starkem Druck, ähnlich den Migrationshypothesen. Ich habe den Eindruck, dass die Vertreter des Akkretionsmodell z. Zt. wieder mehr Argumente für diese 'klassische' Lösung mobilisieren können.

Wenn das so richtig ist, wird die Luft für Doppelplaneten, bestehend aus zwei Gasriesen eher wieder dünn. Planetenbildung im Rahmen des Akkretionsmodells würde wahrscheinlich nicht zu solchen Paaren führen. In diesem Modell wirkt eher die Kollisionshypothese, die Paarbildungen erlaubt. Und das vor allem für Gesteins- und Eisplaneten. Neuere Verfeinerungen dieser Kollisionshypothese führen auch zur sog. 'Hit-and-run'-Hypothese, nach der nicht jede Kollision eine Paarbildung zur Folge haben muss. Ein Beispiel für letztere Aussage wäre Merkur, der um seine äußeren Schichten beraubt, mondlos geblieben ist.
http://www.astrobio.net/news/module...=article&sid=1837&mode=thread&order=0&thold=0
Das Erde/Mond-System und das Pluto/Charon-System wären dagegen Beispiele, bei denen die Kollisionen der Planetesimale zur Paarbildung geführt haben.

Trojanische Planeten können wir wohl definitv ausschließen. In der Diskussion um die Planetendefinition wurde das starke Argument eingeführt, dass ein Planet das größte Objekt auf seiner Umlaufbahn ist. Die gravitative Wirkung dieses Hauptobjekts läßt selbst in den L-Punkten nichts gleichwertiges auf stabiler Bahn.

Wenn die Planetenformation nach dem Akkretionsmodell geeigneter erscheinen sollte Paarbildungen zu erklären, bliebe noch die Frage offen, welche Klassifikationen nach der Entstehung, sprich für ihre stabilen Endzustände, angewendet werden können. Bynaus hat ein Definitionskriterium geliefert: das Baryzentrum liegt außerhalb der Orbitalkörper. Danach wäre das Pluto/Charon-System ein Doppelplanet, das Erde/Mond-System dagegen nicht. Diese Definition wäre legitim zu den Zeitpunkten, nach denen sich die Systeme stabilisiert haben. Nun wird aber angenommen, dass der Impaktkörper, der zur Bildung des Erde/Mond-Systems beigetragen hat, ein Planetesimal von Marsgröße war. Er war nach unseren Sonnensystemkriterien also von Planetengröße. Darf man das unterschlagen?

Und um noch weiter zu gehen. Macht eine solche Unterscheidung zwischen Planet/Planet-System und Planet/Mond(e)-System überhaupt einen Sinn? Oder wie weit ist diese Unterscheidung sinnvoll? Ganymed und Titan würden als Körper in einer unmittelbaren Umlaufbahn um die Sonne wahrscheinlich ohne weiteres als Planeten gewertet werden. Könnte man daher nicht auch Jupiter und Saturn als Doppelplaneten bezeichnen? Wie und wo sind ihre 'planetaren Begleiter' entstanden?

Auch wenn es sehr fraglich ist, mehr als Indizien über die Entstehung solarer und (noch mehr) extrasolarer Orbitalkörper sammeln zu können, so sehe ich doch die Formation dieser Körper als wesentlich konstituierendes Kriterium für ihre Klassifikation an.

Hier zeigt sich auch wirklich der Sinn, möglichst viele Planetensysteme erstmal empirisch zu beschreiben. Aufgrund der Vergleichsdaten können dann auch wieder die Formationsmodelle verfeinert werden.

Wir leben in einer spannenden Zeit!

 

[Bynaus]

Das Modell des gravitativen Kollaps für (Gas-)Planeten ist meines Wissens ein Modell, dass aus der Not geboren wurde.

Das ist nur teilweise richtig. Beginnen Planetesimale früh mit der Akkretion, so ist ein langsames Wachstum bis zum mittelgrossen Gasriesen selbst in den wenigen Millionen Jahren, die der Scheibe gesetzt sind, möglich. Gravitativer Kollaps erlaubt hingegen die Bildung von Planeten in wenigen Jahrtausenden. Dieser Kollaps wird vor allem für die vielen Superjupiter da draussen gebraucht, die sich ohne Kollaps durch Akkretion allein kaum hätten bilden können.

In diesem Modell wirkt eher die Kollisionshypothese, die Paarbildungen erlaubt.

Die Frage wäre dann: können Kollisionen "Trümmer" hervorrufen, die gross genug sind, um selbst als Gasriesen zu gelten? Kann können zwei Gasriesen von 400 und 200 Erdmassen, die kollidieren, einen Gasriesen mit 550 und einen gigantischen Mond mit 50 Erdmassen hervor bringen?

In der Diskussion um die Planetendefinition wurde das starke Argument eingeführt, dass ein Planet das größte Objekt auf seiner Umlaufbahn ist.

Stimmt - die trojanischen Planeten wären dann natürlich von der Definition her keine Planeten. Und so lange sie viel weniger massiv sind als der Planet auf dieser Bahn, existieren durchaus Bahnen, die über Jahrmilliarden stabil bleiben können. So könnte es z.B. auf der Bahn eines Gasriesen einen kleinen terrestrischen "Planeten" (bzw. einen planetengrossen Planetoiden) geben.

Er war nach unseren Sonnensystemkriterien also von Planetengröße.

Ja, man darf das unterschlagen - die Anfangszeit des Sonnensystems, würde ich sagen, zählt nicht. Die Erde wurde mit Sicherheit im Laufe ihrer Frühgeschichte von dutzenden bis hunderten von Objekten getroffen, die wir heute als Planeten bezeichnen würden (zumindest, wenn Pluto einer ist).

Könnte man daher nicht auch Jupiter und Saturn als Doppelplaneten bezeichnen?

Nein, da das Baryzentrum des Systems nicht ausserhalb von Jupiter bzw. Saturn selbst liegt.

Auch wenn es sehr fraglich ist, mehr als Indizien über die Entstehung solarer und (noch mehr) extrasolarer Orbitalkörper sammeln zu können, so sehe ich doch die Formation dieser Körper als wesentlich konstituierendes Kriterium für ihre Klassifikation an.

Das Problem ist einfach, dass du mit einer Klassifikation, die auf Formationskriterin basiert, niemals eine sichere Zuordnung treffen kannst - es wird immer unsicher sein, da die Vergangenheit der Körper im Sonnensystem (und erst recht ausserhalb) kaum so perfekt rekonstruiert werden kann. Stell dir vor, welchen Aufwand es bedeuten würde, auch nur zu versuchen festzustellen, wie sich Titan gebildet hat: Eingefangen? Akkretion? Kollision? Und so lange soll die Definition dessen, was Titan ist, in der Luft hängen? Das ist einfach nicht praktikabel. Wir müssen die Objekte hier und jetzt beurteilen, aufgrund ihrer dynamischen Eigenschaften. Dass es dabei zu Überlappungen kommt, ist unvermeidlich, aber nicht weiter schlimm. Sollte sich heraus stellen, dass trojanische Planeten extrem weit verbreitet sind (nur bei uns nicht), dann kann man das Klassifikationsschema ja immer noch anpassen.

 

[ralfkannenberg]

Stimmt - die trojanischen Planeten wären dann natürlich von der Definition her keine Planeten. Und so lange sie viel weniger massiv sind als der Planet auf dieser Bahn, existieren durchaus Bahnen, die über Jahrmilliarden stabil bleiben können. So könnte es z.B. auf der Bahn eines Gasriesen einen kleinen terrestrischen "Planeten" (bzw. einen planetengrossen Planetoiden) geben.

Danke, darauf wollte ich auch Bezug nehmen. Insbesondere sehe ich, dass ich in meinem Buch meine Planetendefinition erweitern muss.

Ich denke, ein "terrestrischer Planet" in der Umlaufbahn eines Trojaner eines riesigen Gasplaneten sollte irgendwie ebensowenig als Planet bezeichnet werden wie ein "terristrischer Planet" als Mond eines riesigen Gasplaneten.

Das ist nun aber eine spontane Idee von mir, die diskussionswürdig und modifizierfähig ist

Ja, man darf das unterschlagen - die Anfangszeit des Sonnensystems, würde ich sagen, zählt nicht. Die Erde wurde mit Sicherheit im Laufe ihrer Frühgeschichte von dutzenden bis hunderten von Objekten getroffen, die wir heute als Planeten bezeichnen würden (zumindest, wenn Pluto einer ist).

Ein weiterer exzellenter Einwand Auch hier werde ich mein Buch erweitern müssen und diesen Punkt zumindest erwähnen. Zumal dann auch noch die Frage zu klären ist, was man unter der "Anfangszeit des Sonnensystems" zu verstehen hat. - Mein Buch soll nicht unbedingt Antworten geben, sondern vor allem eine Grundlage liefern, dass sich ein interessierter Leser selber eine Meinung bilden kann.

 

[Bynaus]

Ich denke, ein "terrestrischer Planet" in der Umlaufbahn eines Trojaner eines riesigen Gasplaneten sollte irgendwie ebensowenig als Planet bezeichnet werden wie ein "terristrischer Planet" als Mond eines riesigen Gasplaneten.

Ich denke, man sollte als Planeten bezeichnen, was...
1. ...einen Stern umkreist...
2. ...aufgrund seiner Masse eine mehr oder weniger runde Form annehmen kann...
3. ...seine Umgebung dynamisch kontrolliert, das heisst in den meisten Fällen, das bei weitem grösste Objekt auf der eigenen Bahn ist.

Gemäss dieser Definition würden die trojanischen Planeten allerdings rausfallen, ebenso wie die Monde der Gasriesen. Diese sind aber, so lange sie Bedingung 2 erfüllen, "planetarische Objekte", das heisst, Objekte, die von ähnlichen (aber nicht zwingend gleichen) geologischen Prozessen dominiert werden wie Planeten. Man bedenke z.B., dass Objekte wie Ganymed, Europa oder Titan nicht die selben wären, wenn sie ausserhalb des Systems ihrer heutigen Mutterplaneten die Sonne umkreisen würden.

 

[galileo2609]

Vorab mal zwei neue Links zu Planetenformierungsmodellen und den Eigenschaften der Jupiter-Trojaner. Beide gehen auf einen neuen nature-Artikel von heute zurück:
http://www.newscientistspace.com/article/dn8663
http://www.space.com/scienceastronomy/060201_jupiter_comet.html