Eine Super-Erde mit extremen klimatischen Bedingungen wurde in 2.472 Lichtjahren Entfernung von unserem Planeten identifiziert. Diese Welt, benannt Kepler-735c, hat die Besonderheit, nur wÀhrend eines Teils ihrer Umlaufbahn um ihren Stern bewohnbar zu sein.
Die Entdeckung dieser Exoplanete wurde durch Transitzeitvariationen (TTV) ermöglicht, eine indirekte Methode, die keine direkte Beobachtung des Planeten erfordert. Diese Technik basiert auf der Analyse der gravitativen Störungen, die ein unsichtbarer Planet auf die Umlaufbahn eines anderen Planeten im selben System ausĂŒbt.
KĂŒnstlerische Darstellung einer Super-Erde. Quelle: ESO/M. Kornmesser
Kepler-735c umkreist einen sonnenĂ€hnlichen Stern zusammen mit einem Gasriesen, Kepler-725b. Die bei letzterem beobachteten TTV ermöglichten es, die Existenz und die Eigenschaften der Super-Erde abzuleiten. Mit einer zehnmal gröĂeren Masse als die Erde fasziniert Kepler-735c Wissenschaftler durch ihre noch wenig verstandenen Eigenschaften.
Die stark elliptische Umlaufbahn von Kepler-735c fĂŒhrt dazu, dass sie periodisch die habitable Zone ihres Sterns durchquert. Diese Besonderheit wirft Fragen ĂŒber die Möglichkeit von Leben auf, das sich an diese wechselnden Bedingungen anpassen könnte. Leider verhindert das Fehlen eines direkten Transits die Untersuchung ihrer AtmosphĂ€re mit Instrumenten wie dem James-Webb-Weltraumteleskop.
ZukĂŒnftige Missionen wie PLATO der EuropĂ€ischen Weltraumorganisation könnten weitere Ă€hnliche Planeten dank TTV entdecken. Diese Methode erweitert unsere Perspektiven, indem sie Welten auf weiteren Umlaufbahnen enthĂŒllt, die mit traditionellen Techniken schwer zugĂ€nglich sind. Der Fall von Kepler-735c verdeutlicht das Potenzial von TTV bei der Suche nach bewohnbaren Planeten.
Diese Entdeckung, veröffentlicht in Nature Astronomy, eröffnet neue Wege zum VerstÀndnis der Vielfalt planetarer Systeme. Sie zeigt, dass Bewohnbarkeit eine temporÀre Bedingung sein kann, die von der orbitalen Dynamik der Planeten abhÀngt.
Wie enthĂŒllen Transitzeitvariationen unsichtbare Planeten?
Transitzeitvariationen (TTV) sind eine raffinierte Methode, um Planeten zu entdecken, die aus unserer Sicht nicht direkt vor ihrem Stern vorbeiziehen. Sie nutzen die gravitativen Störungen, die ein Planet auf einen anderen ausĂŒbt, wodurch sich die RegelmĂ€Ăigkeit seiner Transits leicht verĂ€ndert.
Diese Technik ermöglicht es, die Existenz, Masse und Umlaufbahn von ansonsten unentdeckbaren Planeten abzuleiten. Sie ist besonders nĂŒtzlich fĂŒr Planeten auf weiten Umlaufbahnen, wo Transits selten oder nicht vorhanden sind.
TTV haben bereits dazu beigetragen, mehrere Planetensysteme zu vervollstÀndigen. Sie ergÀnzen somit traditionelle Methoden wie die Messung von Radialgeschwindigkeiten oder die direkte Beobachtung von Transits.
Mit der Entwicklung empfindlicherer Teleskope könnten TTV zu einem SchlĂŒsselinstrument bei der Entdeckung neuer Exoplaneten werden, insbesondere solcher in den habitablen Zonen ihrer Sterne.
Was macht eine Super-Erde potenziell bewohnbar?
Eine Super-Erde ist ein Planet, dessen Masse zwischen der der Erde und der eines Gasriesen wie Neptun liegt. Ihre Bewohnbarkeit hÀngt von mehreren Faktoren ab, darunter die Entfernung zu ihrem Stern, das Vorhandensein einer AtmosphÀre und die Zusammensetzung ihrer OberflÀche.
Die Umlaufbahn des Planeten spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle. Eine stark elliptische Umlaufbahn wie die von Kepler-735c kann zu extremen Klimaschwankungen fĂŒhren.
Die Existenz von flĂŒssigem Wasser ist ein weiteres wesentliches Kriterium. Allerdings könnte auf einer Super-Erde die starke Gravitation die AtmosphĂ€re und die StabilitĂ€t der Ozeane beeinflussen.
SchlieĂlich könnten geologische AktivitĂ€ten wie Vulkanismus oder Plattentektonik die langfristige Bewohnbarkeit beeinflussen. Diese Prozesse sind auf Super-Erden noch wenig verstanden, da es in unserem Sonnensystem keine Beispiele gibt.