EXTRASOLARE PLANETEN
Drei Super-Erden um HD 40307
von Stefan Deiters
astronews.com
16. Juni 2008

Auf einer Konferenz im französischen Nantes hat ein europäisches Astronomenteam heute die Entdeckung von gleich drei sogenannten Super-Erden um den Stern HD 40307 bekannt gegeben. Der Fund gelang mit dem Spektrographen HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der ESO im chilenischen La Silla.

So stellt sich ein Künstler das System mit den drei Super-Erden vor. Bild: ESO

Ein europäisches Astronomenteam hat auf einer internationalen Konferenz zum Thema "Extrasolare Super-Erden" die Entdeckung von gleich drei dieser Riesenerden um den Stern HD 40307 bekannt gegeben. Die Entdeckung gelang mit Hilfe des Spektrographen HARPS am 3,6-Meter Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO in La Silla. Eine Auswertung aller mit HARPS aufgespürten fernen Welten ergab zudem, dass offenbar um jeden dritten sonnenähnlichen Stern auch eine Super-Erde oder ein Neptun-ähnlicher Planet mit einer Umlaufdauer von unter 50 Tagen kreist.

Der Planetenjäger Michel Mayor von der Sternwarte in Genf beschäftigt sich schon lange mit einer Frage: "Umrunden eigentlich jeden Einzelstern auch Planeten - und wenn ja wie viele?" Beantworten können Mayor und sein Team die Frage noch nicht, sie kommen einer Lösung aber näher. Mayor hatte zusammen mit Didier Queloz 1995 den ersten Exoplaneten überhaupt um den Stern 51 Pegasi aufgespürt. Inzwischen kennt man mehr als 270 extrasolare Planeten, die meisten umrunden sonnenähnliche Sterne.

Die überwiegende Anzahl dieser Exoplaneten sind Gasriesen, gleichen also mehr unserem Jupiter oder dem Saturn. Aktuelle Statistiken zeigen, dass einer von 14 Sternen von solchen Gasriesen umrundet wird. "Mit deutlich genaueren Instrumenten wie dem HARPS-Spektrographen in La Silla können wir nun kleinere Planeten aufspüren, die eine Masse von zwei bis zehn Erdmassen haben", erläutert Mayors Kollege Stepháne Udry. Diese Planeten nennt man Super-Erden, da sie massereicher als die Erde, aber masseärmer als Neptun oder Uranus sind.

Die Planetenjäger um Mayor und Udry nutzen zur Fahndung nach Planeten die Tatsache, dass ein Planet durch seine Gravitationswirkung während eines Umlaufs bei seinem Zentralstern für ein leichtes Wackeln sorgt. Dieses Wackeln kann man von der Erde aus erkennen und daraus auf den Orbit des umlaufenden Planeten schließen. Je größer der Planet und je kleiner der Orbit, desto größerer das Wackeln und desto leichter die Entdeckung. Kleinere Planeten benötigen somit sehr genaue Instrumente, um aufgespürt werden zu können - oder müssen ihre Sonne sehr dicht umrunden.

Mit diesem Verfahren haben die Astronomen nun ein System aufgespürt, das gleich über drei Super-Erden verfügt. Sie umkreisen den Stern HD 40307, der 42 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. "Wir haben sehr genaue Messungen von HD 40307 aus fünf Jahren, die ganz klar die Existenz dieser drei Planeten zeigen", so Mayor. Die Planetenmassen schätzen die Astronomen auf 4,2, 6,7 und 9,4 Erdmassen. Sie umrunden ihre Sonne in 4,3, 9,6 und 20,4 Tagen. Damit sind sie ihrem Zentralstern deutlich näher als die Erde und werden kaum als wohnliche Welten durchgehen. Ihre große Nähe zum Zentralstern dürfte aber die Entdeckung dieser Planeten erst möglich gemacht haben, weil bei einer größeren Entfernung das "Wackeln" zu klein gewesen wäre, um noch detektiert werden zu können.

Auf der gleichen Konferenz verkündeten die Astronomen auch die Entdeckung zweier weiterer Planetensysteme, die auch mit dem HARPS-Spektrographen aufgespürt wurden. In einem System umrundet eine Super-Erde von 7,5 Erdmassen den Stern HD 181433 alle 9,5 Tage. In diesem System gibt es zudem noch einen Jupiter-ähnlichen Gasriesen. In einem anderen System konnten die Astronomen einen Planeten mit der 22-fachen Masse der Erde und einer Umlaufdauer von vier Tagen, sowie einen Saturn-ähnlichen Planeten nachweisen, der seine Sonne alle drei Jahre umrundet.

"Es ist klar, dass es sich hierbei nur um die Spitze des Eisbergs handelt", so Mayor. "Die Analyse von allen mit HARPS untersuchten Sternen zeigt, dass etwa ein Drittel aller sonnenähnlichen Sterne, entweder über Super-Erden oder Neptun-ähnliche Planeten mit einer Umlaufdauer von weniger als 50 Tagen verfügen." Und Udry ergänzt: "Es ist sehr wahrscheinlich, dass es da draußen noch viel mehr Planeten gibt - nicht nur Super-Erden und Neptun-ähnliche Planeten mit längeren Umlaufdauern, sondern auch erdähnliche Planeten, die wir noch nicht entdecken können. Wenn man dann noch die ganzen Jupiter-ähnlichen Planeten hinzuzählt, kann man schnell zu dem Schluss kommen, dass Planeten einfach überall sind."