Braune Zwerge: Braunes Zwerg-Paar verblüfft Astronomen

astronews.com Redaktion

Registriertes Mitglied
Astronomen haben zwei Braune Zwerge entdeckt, die einen massereichen Stern umkreisen. Die Objekte, die weder Planet noch richtiger Stern sind, müssen sich daher in weniger als zehn Millionen Jahre gebildet haben. Ihre Entstehung scheint also deutlich schneller und effizienter abzulaufen als man bislang angenommen hatte. (23. Dezember 2009)

Weiterlesen...
 

_Mars_

Registriertes Mitglied
Sie umkreisen ihren Stern alle 380 bzw. 622 Tage im 1,5- bzw. 2-fachen Abstand Erde-Sonne.

365 Tage ~ 380 -> Flüssiges Wasser möglich?
Der Stern ist auch heller, dafür ist er aber etwas weiter entfernt...

Wenn nun einer dieser Braunen Zwerge einen Mond hat, der zwischen Titan- und Erdmasse hat, was nichteinmal so unwahscheinlich sein dürfte, dann gäbe es wohl adequate Temperaturen für irdisches leben auf diesen...
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
1.5-fache Entfernung => 2.25-fach weniger Strahlung bei gleicher Strahlungsleistung des Sterns. Die Masse des Sterns, aus M = R^3 / T^2 bestimmt (T in Jahren, R in AU), beträgt ca. 3.1 Sonnenmassen. Der Stern ist ja nicht mehr auf der Hauptreihe, aber als er es noch war, hat er M^3.5 = 52 Mal heller gestrahlt als die Sonne, bzw., bei der Entfernung, 23 Mal heller. Allfällige Monde des inneren Begleiters dürften also superheisse Wüsten sein. Für den zweiten Begleiter in 2 AU Entfernung ist die Strahlung um das 4fache reduziert (bei gleicher Leistung), das heisst, bei 52facher Helligkeit scheint er immer noch rund 13 Mal heller als die Sonne auf die Monde des zweiten Begleiters nieder (stärker als auf Merkur). Die "bewohnbare Zone" befindet sich für diesen Stern bei rund Wurzel(52) = 7.2 AU.
 
Zuletzt bearbeitet:

Uranus

Registriertes Mitglied
Würde die Wärmestrahlung, die von dem braunen Zwerg ausgeht, denn nicht schon genügen um den Mond so stark zu erhitzen, dass dort alles Wasser verdunstet?
Ein brauner Zwerg hat doch eine Oberflächentemperatur von bis zu 1800 K; Ich weiß jetzt aber nicht wie stark die den umkreisenden Mond erhitzen würde...

MfG Uranus
 

Klaus

Registriertes Mitglied
Ihre Entstehung scheint also deutlich schneller und effizienter abzulaufen als man bislang angenommen hatte.
Das versteh ich nicht ganz. Warum sollen sich in einer Materiewolke, die genug Materie zur Bildung eines Sterns mit der mehrfachen Sonnenmasse enthält, in der selben Zeit wie das große Objekt nicht auch kleinere Objekte bilden können?
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Das versteh ich nicht ganz. Warum sollen sich in einer Materiewolke, die genug Materie zur Bildung eines Sterns mit der mehrfachen Sonnenmasse enthält, in der selben Zeit wie das große Objekt nicht auch kleinere Objekte bilden können?

Der Stern bildet sich im Zentrum - dort, wo alle Materie ohnehin hinstürzt. In der Scheibe, die sich darum herum bildet, wachsen Objekte nur langsam heran. Damit sich in dieser Scheibe, die normalerweise höchstens 10% der Sternmasse enthält, Braune Zwerge bilden können (und das erst noch unter erschwerten Bedingungen, da der Stern sehr viel stärker strahlt als ein sonnenähnlicher Stern und damit seine Staub- und Gasscheibe relativ schnell verschwinden lässt), muss deren Entstehung sehr schnell von statten gegangen sein.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Uranus
Ich habe ein bisschen rumgerechnet: Wäre der Mond näher als 3 Millionen km am Braunen Zwerg, würde er bei einer Temperatur von 1800 K von diesem mehr Watt pro m^2 empfangen als die Erde von der Sonne. Dazu kommt die Strahlung des Zentralgestirns. Beim näheren BZ wäre die in derselben Grössenordnung wie auf der Erde, beim entfernteren gut halb so gross.
Die Oberflächentemperatur des BZ kann aber auch geringer sein. Wäre sie nur halb so gross, wie du annimmst, was bei einem alten BZ durchaus möglich ist, betrüge die Strahlungsleistung auf einem Mond nur noch 1/16.
Orbit
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Orbit schrieb:
Dazu kommt die Strahlung des Zentralgestirns. Beim näheren BZ wäre die in derselben Grössenordnung wie auf der Erde, beim entfernteren gut halb so gross.

Wie kommst du denn darauf? Siehe mein erstes Posting...
 

Artur57

Registriertes Mitglied
Der Stern bildet sich im Zentrum - dort, wo alle Materie ohnehin hinstürzt. In der Scheibe, die sich darum herum bildet, wachsen Objekte nur langsam heran. Damit sich in dieser Scheibe, die normalerweise höchstens 10% der Sternmasse enthält, Braune Zwerge bilden können (und das erst noch unter erschwerten Bedingungen, da der Stern sehr viel stärker strahlt als ein sonnenähnlicher Stern und damit seine Staub- und Gasscheibe relativ schnell verschwinden lässt), muss deren Entstehung sehr schnell von statten gegangen sein.


Hallo Bynaus,

Zustimmung, sehe ich auch so. Beim Versuch, dies zu erklären, wird m.E. das Einsetzen der Kernfusion auf dem Zentralgestirn zu wenig beachtet. Dieses Einsetzen geschieht in den Zeiträumen, die wir hier betrachten, sehr plötzlich. Ab da schickt die Sonne einen Sonnenwind in die Umgebung, der bei unserer Sonne etwa eine Million Tonnen pro Sekunde beträgt. Laut Artikel "verdampft" dann alle Mateie rund um den jungen Stern, richtiger aber wäre, von einem "Verblasen" zu sprechen. Denn ab da kann zumindest Wasserstoff nicht mehr zur Sonne gelangen, er wird einfach weggepustet, bis zur sog. "Schneegrenze", die in unserem Sonnensystem genau auf dem Radius des Jupiter angesiedelt ist und aus diesem Grund ist es auch kein Zufall, dass dieser Gasriese dort seine Kreise dreht.

Diese beiden braunen Zwerge nun befinden sich mit Sicherheit noch in der Schneegrenze, was zunächst etwas erstaunt. Die Gasmassen haben sich eben durch Zusammenballung gegen den Sonnenwind gewehrt und spätestens ein Brauner Zwerg kann dann nicht mehr einfach weggepustet werden.

Vielleicht ist ja gerade die Schnelligkeit der Prozesse eine Erklärung für die sehr abweichende Entwicklung im Vergleich zu unserem Planetensystem. Schnelles Sonnenwachstum heißt, dass das Material mit großer Geschwindigkeit auf den Stern zufliegt und erstens schwerer abzubremsen ist und im Moment der Abbremsung daher große Materialdichten zustande kommen.

Gruß Artur

Habe ich schon schöen Feiertage gewünscht? Wenn nicht, dann jetzt.
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Artur57 schrieb:
Ab da schickt die Sonne einen Sonnenwind in die Umgebung, der bei unserer Sonne etwa eine Million Tonnen pro Sekunde beträgt. Laut Artikel "verdampft" dann alle Mateie rund um den jungen Stern, richtiger aber wäre, von einem "Verblasen" zu sprechen.

Kommt halt drauf an, von welchen Stoffen man redet. Für Wasserstoff - ja. Für sehr kleine Staubkörnchen kleiner 1 um - ja. Für grössere Staubkörnchen hingegen stimmt das nicht. Wenn diese zu nahe am Stern sind, können sie durchaus verdampfen. Zudem sind diese zu gross, um "verblasen" zu werden, deshalb werden sie früher oder später vom Stern oder seinen neugebildeten Planeten akkretiert.

Denn ab da kann zumindest Wasserstoff nicht mehr zur Sonne gelangen, er wird einfach weggepustet, bis zur sog. "Schneegrenze"

Die Schneegrenze hat nichts mit Wasserstoff zu tun, sondern mit Wasser(eis). Wo dieses sehr häufige Molekül kondensieren kann, geht die Planetenbildung sehr viel schneller von statten als innerhalb (die Kerne von Gasriesen können sich schnell genug bilden, um noch Wasserstoff aus der Scheibe aufzunehmen). Wasserstoff, der "verblasen" wird, entweicht in den interstellaren Raum.

Man darf sich dieses "Verblasen" nicht allzu dramatisch und schnell vorstellen. Es ist ein langsamer Prozess - die mittlere Verweildauer von protoplanetaren Staubscheiben ist 5-8 Mio Jahre (nach Zündung der Kernfusion). Das Gas muss sich mindestens auch so lange halten, sonst könnten sich gar keine Gasriesen bilden!

Diese beiden braunen Zwerge nun befinden sich mit Sicherheit noch in der Schneegrenze, was zunächst etwas erstaunt.

Man geht davon aus, dass alle Gasriesen, die heute innerhalb der Schneegrenze um ihren Stern kreisen, dorthin "migriert" sind (also jenseits der Schneegrenze entstanden sind), durch Interaktionen zwischen Scheibe und Planet.

Ebenfalls schöne Feiertage!
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Wie kommst du denn darauf? Siehe mein erstes Posting...
Hallo Bynaus
Gesehen hab ich's schon, wirklich gelesen aber erst jetzt. :eek:
Nun habe ich auch die Masse-Leuchtkraft-Beziehung verstanden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Masse-Leuchtkraft-Beziehung

Uranus
Hör auf Bynaus, nicht auf mich.
Ich habe im zweiten Teil meiner Rechnung mit einer viel zu geringen Leuchtkraft des Zentralgestirns gerechnet.
Der erste Teil - die Strahlungsleistung vom BZ auf den Mond - könnte aber stimmen.

Orbit
 

DELTA3

Registriertes Mitglied
Hallo,

Man darf sich dieses "Verblasen" nicht allzu dramatisch und schnell vorstellen. Es ist ein langsamer Prozess - die mittlere Verweildauer von protoplanetaren Staubscheiben ist 5-8 Mio Jahre (nach Zündung der Kernfusion). Das Gas muss sich mindestens auch so lange halten, sonst könnten sich gar keine Gasriesen bilden!
Wie kann man sich dann die Gasriesen (hot Jupiters) erklären, die als extrasolare Planeten in engen Umlaufbahnen um ihren Zentralstern von nur wenigen Tagen Umlaufdauer gefunden worden sind?

Gruss und frohe Feiertage,
Delta3
 

lynx007

Registriertes Mitglied
Hallo,


Wie kann man sich dann die Gasriesen (hot Jupiters) erklären, die als extrasolare Planeten in engen Umlaufbahnen um ihren Zentralstern von nur wenigen Tagen Umlaufdauer gefunden worden sind?

Gruss und frohe Feiertage,
Delta3

Sind wohl gewandert. Planeten müssen ja nicht an der Position entstanden sein wo man heute ihr Licht/Schatten findet.

Ich denke einfach das man nur soviele Hot Jupiters findet, weil sie relativ "einfach" zu finden sind im verhälnis zu anderen Planeten. Sprich sie werfen einen "riesigen" Schatten auf die Sternenscheibe. Und um so näher er am Stern findet, umso öfters umkreist im gleichen Zeitraum den Stern und umso größer ist der "Schatten"... und umso wahrscheinlicher ist auch das die Bahn des Rießen die beobachtete Scheibe kreuzt.

Daher, denke ich mal, ist der einzigste Grund das wir Hot JUpiters finden, das es sehr warscheinlich und daher einfach ist sie zu finden. Den wen man keinen Planeten findet, kann das ja relativ alles bedeuten. Zb dass wärend bei der wanderung in keine "stabile" umlaufbahn mehr gekommen und sind entweder in den Stern gestürzt oder in den Intestelaren Raum geworfen worden... Um so weiter die Objekte vom Stern weg sind um so schwerer sind sie zu entdecken.
grüße
 
Zuletzt bearbeitet:

Schmidts Katze

Registriertes Mitglied
Hallo Leute,

wenn so ein Planet mit mehreren Jupitermassen in einer Entfernung von 7 oder 8 AE um seinen Stern entsteht , und dann auf eine Merkur-ähnliche Umlaufbahn wandert, wo bleibt dann eigentlich die potenzielle Energie?

Grüße
SK
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
lynx007 schrieb:
Ich denke einfach das man nur soviele Hot Jupiters findet, weil sie relativ "einfach" zu finden sind im verhälnis zu anderen Planeten. Sprich sie werfen einen "riesigen" Schatten auf die Sternenscheibe. Und um so näher er am Stern findet, umso öfters umkreist im gleichen Zeitraum den Stern und umso größer ist der "Schatten"... und umso wahrscheinlicher ist auch das die Bahn des Rießen die beobachtete Scheibe kreuzt.

Ja, das ist eine vernünftige Argumentation. Man geht davon aus, dass ca. 3% aller Sterne Hot Jupiters besitzen (aber mehr als 20%, vermutlich bis zu 100% aller Sterne Planeten).

Allerdings ist der "Schatten" des Planeten immer gleich gross, unabhängig von seiner Entfernung zum Stern. Aber ansonsten hast du recht: die Transits sind häufiger und a priori wahrscheinlicher, wenn der Gasriese den Stern auf einer engen Bahn umkreist.

SK schrieb:
wenn so ein Planet mit mehreren Jupitermassen in einer Entfernung von 7 oder 8 AE um seinen Stern entsteht , und dann auf eine Merkur-ähnliche Umlaufbahn wandert, wo bleibt dann eigentlich die potenzielle Energie?

Die wird auf die Scheibe oder die Objekte darin übertragen. In unserem System sind Jupiter und Saturn in der Frühzeit (gemäss dem Nizza-Modell) auch langsam nach Innen gewandert, in dem sie eisige Körper aus dem Sonnensystem warfen.
 

Alex74

Registriertes Mitglied
wenn so ein Planet mit mehreren Jupitermassen in einer Entfernung von 7 oder 8 AE um seinen Stern entsteht , und dann auf eine Merkur-ähnliche Umlaufbahn wandert, wo bleibt dann eigentlich die potenzielle Energie?
In den meisten Simulationen läuft das sogar sehr dramatisch ab;
Die Scheibe hat zu anfangs einfach eine Dichte, die die Planeten extrem schnell abbremst. Und zwar so effektiv, daß evtl. die meisten (!) Gasriesen in die Sonne stürzen. Es ist im Moment eher ein Problem zu erklären, wieso sie z.B. bei uns so weit draußen geblieben sind.
Von Belang sind hierfür natürlich vor allem der Zeitpunkt an dem der Sonnenwind einsetzt (umso früher: weniger Material für die Bildung von Planeten, dafür weniger Planetenmigration) sowie die Dichte der Akkretionsscheibe. Magnetfelder spielen nach neuesten Erkenntnissen ebenfalls eine große Rolle hinlänglich der Geschwindigkeit der Bildung von Planeten.

Gruß Alex
 
Zuletzt bearbeitet:
Oben