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EXTRASOLARE PLANETEN
Das
verräterische Leuchten der jungen Planeten
Redaktion
astronews.com
24. Februar 2003
Auch Planeten können leuchten, je jünger sie sind, desto stärker.
Und sie sollten mit modernen Beobachtungstechniken aufzuspüren sein. Dank
detaillierter Modellrechnungen glauben deutsche Astronomen jetzt
ausreichend Material zu haben, um junge helle Planeten von so genannten
braunen Zwergen unterscheiden zu können. Das erste Bild einer fernen Welt
sollte daher nicht mehr allzu lange auf sich warten lassen.
VLT-Aufnahme
von TWA-5 A (unten) und TWA-5 B (oben). TWA-5 B ist ein sehr
junger Brauner Zwerg. Forscher glauben, dass so bald auch
extrasolare Planeten aufgespürt werden können. Foto:
ESO |
Sterne leuchten, Planeten werden von Sternen beleuchtet - so oder
ähnlich lautete über Jahrhunderte die Antwort auf die Frage: "Was
ist ein Planet?" Erst mit dem Aufkommen von Messungen der planetaren
Wärmestrahlung zeigte sich, dass Planeten auch eigenes infrarotes Licht
ausstrahlen - bei Jupiter etwa vergleichbar mit dem Ausmaß der
Bestrahlung durch die Sonne. So gibt der Gasplanet etwa doppelt soviel
Energie ab wie er von der Sonne bekommt.
Der Überschuss stammt aus den gewaltigen Mengen erhitzter Materie im
Planeteninneren die eine lange Zeit benötigt, um über die
Oberfläche als Wärmestrahlung in den Raum zu gelangen und den
Himmelskörper abzukühlen. Das deutet auf eine "heiße Jugend" des
Planeten hin.
Wenn Planeten wie Jupiter aber nach 4,5 Milliarden Jahren noch selbst strahlen,
dann könnte man diese Eigenschaft nutzen, um extrasolare Planeten sichtbar
zu machen. Dabei taucht natürlich sofort ein Problem auf: Planeten befinden sich relativ nahe an ihren
Muttersternen und diese leuchten stark, während die Strahlung von Planeten nur
sehr schwach ist. Jupiters
Leuchten etwa entspricht nur einem Milliardstel der Stärke der Sonnenleuchtkraft.
Dies macht die Abbildung extrasolarer Planeten
zu einer Herausforderung.
Da Planeten aber noch nach Milliarden Jahren der Abkühlung leuchten, müssen sie
früher sehr viel heller gewesen sein, am hellsten in ihrer Jugend. Die
Wissenschaftler gehen davon aus, dass junge Planeten millionenfach heller sind
als alte.
Somit bestünde eventuell eine Möglichkeit, junge Planeten neben ihren Sternen
aufzuspüren. Tatsächlich konnten deutsche Astronomen unlängst zeigen, dass dies mit bestehenden
Techniken gerade möglich wäre. Problem nur: Man muss erkennen, dass es sich
tatsächlich um einen Planeten handelt und nicht etwa um einen jungen braunen
Zwerg, also einen Stern, der nicht genug Masse hat, um sein nukleares Brennen im
Inneren zu zünden.
Ein entscheidender Schritt könnte die Arbeit von Günther Wuchterl vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische
Physik und von Werner M. Tscharnuter
von der Universität Heidelberg sein, die die Astronomen in der jüngsten
Ausgabe des Fachblatts Astronomy and Astrophysics veröffentlichten. Dank
jahrzehntelanger Entwicklungsarbeiten mittels neuer rechnerischer und
physikalischer Methoden ist es danach erstmals möglich, die Aufheizung junger
brauner Zwerge bei ihrer Entstehung zu berechnen.
Das ermöglicht den Vergleich der Leuchtstärke junger brauner Zwerge
mit jener gerade ausgewachsener Planeten und somit die Identifikation von
Planeten anhand des Leuchtkraftunterschiedes zu ihren Muttersternen.
Wichtig ist es dabei die unterschiedliche Entstehung
von braunen Zwergen und Planeten zu berücksichtigen, die den Grad der
anfänglichen Aufheizung und ihren Zeitpunkt bestimmt. Wuchterl und
Tscharnuter haben dafür ein völlig neues Alterskonzept für Planeten und
Braune Zwerge vorgeschlagen.
Die Forscher sind überzeugt, dass es mit ihren Modellen möglich ist, junge
Planeten um junge Sonnen in unserer galaktischen Nachbarschaft zu erkennen. Das erste Bild von einem Planeten
außerhalb des Sonnensystems dürfte somit das eines recht jungen Planeten sein.
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