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Die Länge der Tage auf Beta Pictoris b
von Stefan Deiters
astronews.com
2. Mai 2014
Astronomen ist es mithilfe des Very Large Telescope
der europäischen Südsternwarte ESO erstmals gelungen, die Länge der Tage auf
einem extrasolaren Planeten zu bestimmen. Sie stellten fest, dass sich der
Planet Beta Pictoris b extrem schnell um die eigene Achse drehen muss: Ein Tag
dürfte auf der rund 63 Lichtjahre entfernten Welt nur acht Stunden dauern.
So könnte der
Planet Beta Pictoris b aussehen.
Bild: ESO L. Calçada /N. Risinger (skysurvey.org) |
Der Planet Beta Pictoris b umrundet den rund 63 Lichtjahre entfernten Stern
Beta Pictoris, der sich im Sternbild Maler befindet und bereits mit bloßem Auge
zu sehen ist. Der Exoplanet wurde vor knapp sechs Jahren entdeckt und zählte mit
zu den ersten extrasolaren Welten, die man direkt beobachtet hat. Er umrundet
seinen Zentralstern in einer Entfernung, die etwa dem achtfachen Abstand der
Erde von der Sonne entspricht. Damit ist er der seiner Sonne am nächsten
gelegene Exoplanet, der sich direkt beobachten lässt.
Mit dem Instrument CRIRES (CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle
Spectrograph) am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte
ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile hat ein Team niederländischer Astronomen
jetzt bestimmen können, dass die Rotationsgeschwindigkeit von Beta Pictoris b am
Äquator des Planeten rund 47.000 Kilometer pro Stunde beträgt. Bei der Erde
liegt diese Geschwindigkeit lediglich bei 1.700 Kilometer pro Stunde. Zwar ist
Beta Pictoris b deutlich größer und massereicher als unser Heimatplanet, doch
bedeutet diese Rotationsgeschwindigkeit trotzdem nur eine Tageslänge von
lediglich acht Stunden.
"Man weiß noch nicht, warum sich einige Planeten schneller und andere
langsamer um die eigene Achse drehen", erklärt Remco de Kok von der Sternwarte
in Leiden und dem SRON Netherlands Institute for Space Research in
Utrecht. "Doch zeigt diese erste Messung einer Rotation eines Exoplaneten, dass
auch hier der Trend aus unserem Sonnensystem zuzutreffen scheint, wo die
massereicheren Planeten sich schneller drehen. Dies muss irgendwie mit der Art
und Weise zusammenhängen, wie sich Planeten bilden."
Beta Pictoris b ist im Vergleich zur Erde noch ein extrem junger Planet.
Während die Erde ein Alter von rund 4,5 Milliarden Jahren hat, bringt es Beta
Pictoris b gerade einmal auf 20 Millionen Jahre. Die Astronomen erwarten daher,
dass der Planet im Laufe der Zeit abkühlen und sich zusammenziehen wird, wodurch
sich seine Eigendrehung noch beschleunigen sollte.
Auf der anderen Seite kann die Eigenrotation eines Planeten auch noch durch
weitere Faktoren beeinflusst werden. So wird etwa die Drehung der Erde durch das
gravitative Wechselspiel mit unserem Mond immer weiter abgebremst.
Die Messungen der Rotationsgeschwindigkeit von Beta Pictoris b gelangen den
Astronomen durch die Auswertung von präzisen Spektren. Durch die Verschiebung
der Spektrallinien aufgrund des Dopplereffekts konnten sie eine verschieden
schnelle Bewegungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen der
Planetenoberfläche feststellen.
"Wir haben die Wellenlänge der Strahlung, die vom Planeten ausgeht, mit einer
Präzision von 1 zu 100.000 gemessen", erläutert Ignas Snellen von der Sternwarte
in Leiden. "Dadurch wird die Messung empfindlich für den Dopplereffekt, der die
Bestimmung der Geschwindigkeit eines strahlenden Objekts erlaubt. Mithilfe
dieser Methode sehen wir, dass sich verschiedene Teile der Planetenoberfläche
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf uns zu oder von uns weg bewegen. Das
kann nur bedeuten, dass der Planet um seine Achse rotiert."
Über ihre Untersuchungen berichteten die Astronomen in einem Fachartikel in
der gestern erschienenen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature.
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