Normal

Bahnen von Anderen Fernen Planeten Oval - Nicht Kreisrund
Büro für Öffentliche Angelegenheiten, Staatsuniversität von San Francisco, 9. Januar 1999
Ligeia Polidora

Ungleich den neun Planeten, die kreisrunde Bahnen um unsere Sonne ziehen, bewegen sich alle neun der 17 Exoplaneten - extrasolaren, außerhalb des Sonnensystems fliegenden Planeten - die sich auf fernen Bahnen um ihre Wirtssterne befinden, auf oval geformten Wegen. Dieses überraschende Muster deutet an, dass unsere heliozentrische Sicht die Erwartungen an die Welten anderswo verzerrt. Es kann sein, dass die kreisrunden Wege von Planeten in unserem Sonnensystem besondere Bedingungen brauchen, damit sie ihre stabileren kreisrunden Bahnen bekommen und halten. "Zum ersten Mal haben wir genug Exoplaneten da draußen, um ein paar vergleichende Studien zu machen. Wir haben die statistische Basis dafür, um damit anzufangen, zu prüfen, wie unser Sonnensystem im Vergleich mit anderen Planetensystemen dasteht", sagte Astronom Geoffrey Marcy, ein von der Universität dekorierter Professor für die Wissenschaft an der Staatsuniversität von San Francisco. "Wir erkennen jetzt, dass die meisten der jupiterartigen Planeten, die weit weg von ihren Sternen sind, auf elliptischen Bahnen fliegen, keinen kreisrunden Bahnen, die in unserem Sonnensystem die Regel sind." Marcy, ein Mitglied des erfolgreichsten Teams von Entdeckern von Exoplaneten, präsentierte heute auf einer Pressekonferenz bei einem Treffen der American Astronomical Society - Amerikanischen Gesellschaft für Astronomie in Austin, Texas, USA, diesen auftauchenden Trend. Er ist der Hauptautor eines Papiers, das die Schlussfolgerungen beschreibt, die dem Astrophysical Journal - der Astrophysikalischen Zeitschrift zur Veröffentlichung zugesandt worden sind.

Unter den neun Planeten mit elliptischen Bahnen ist eine neue Entdeckung. Dieser Planet fliegt um den Stern HD168443 im Sternbild Serpens, der Schlange. Er wurde bei Beobachtungen mit dem weltgrößten Teleskop in der Sternwarte W.M. Keck an der Spitze von Mauna Kea auf der Insel Hawaii entdeckt. Der neue Planet braucht für eine Bahn 58 Tage und fliegt auf einer durchschnittlichen Entfernung von 0,28 Astronomischen Einheiten - AE - um seinen Stern (eine AE entspricht der mittleren Entfernung von der Erde zur Sonne). Die Exzentrik seiner Umlaufbahn - der Grad, den er von einer Kreisbahn abweicht - ist 0,54, rund die zehnfache Exzentrik der Bahn des Saturns. Die anderen acht Exoplaneten, die weiter weg als 0,2 AE um ihre Wirtssterne herumfliegen, haben alle eine größere Exzentrik als 0,1.

Debra Fischer, eine Postdoktorandenforscherin an der Staatsuniversität von San Francisco und Teil des Planetenfindeteams, sagte: "Mit 10 oder 20 von diesen [Planeten um anderen] Sternen kannst Du damit anfangen, danach zu suchen, was normal ist und was nicht." Und die elliptischen Bahnen scheinen für so massive Planeten wie den Jupiter die Norm zu sein. Während diese Planeten mit Jupitermasse nah an ihre Wirtssterne heranrasen und wieder raus zurückschießen, könnte ihre starke Schwerkraftanziehung alle kleineren Welten, die um den selben Stern fliegen, zur Seite fegen. Die Wissenschaftler, die für die Suche nach Außerirdischer Klugheit - Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) - verpflichtet wurden, haben damit begonnen, über die Folgen des Bahntrends für ihr Bestreben nachzudenken. "Dies stellt auf der Suche nach Klugheit in der Galaxie wirklich ein Stück weit eine Spaßbremse dar", sagte Marcy. "Die großen Tyrannen können die erdähnlichen Planeten in jenen Planetensystemen gänzlich aufreiben, und alle Entsprechungen der Erde zunichte machen."

Doch, Marcy weist darauf hin, dass man nur rund fünf Prozent an Sternen in der Galaxie findet, die innerhalb von 3 AE Planeten mit der Masse vom Jupiter haben. Das lässt 95 Prozent an Sternen übrig, die keine solchen Planeten haben dürften, die Welten zertrümmern; es ist denkbar, dass jeder jener Sterne Planeten beherbergen könnte, die das Leben fördern. "Was wir jetzt lernen, ist, dass 95 Prozent von sonnenähnlichen Sternen diese wahnsinnig blöden Jupiters in solchen nahen Umlaufbahnen nicht haben, und ich würde sagen, das sind recht gute Nachrichten für die SETI-Bestrebungen", sagte Marcy. Die Forscher, die nach anderen Welten mit klugem Leben suchen, können auch in einem zweiten Trend Mut fassen, den die Exoplaneten zeigen. Fast die Hälfte von jenen, die bisher gefunden wurden, sind kleiner als oder genauso groß wie zwei Jupitermassen, und bei über vier Jupitermassen fällt die Zahl an Planeten scharf ab. Da draußen sind eher die kleineren Planeten, genau wie in unserem Sonnensystem. "Diese Massenaufteilung zeigt momentan in Richtung einer Fülle von Planeten, die kleiner als Saturn und Jupiter ist", sagte Marcy.

Die Theoretiker haben ihre Arbeit, in der sie erklären wollen, wie die neun jupiterartigen Exoplaneten ihre exzentrischen Bahnen entwickelten, immer noch verdrängt. Vier einleuchtende Szenarien sind vorgeschlagen worden. Eins davon setzt voraus, dass, wenn genug große Planeten einen Stern in dichter Nähe umfliegen, sie dann eine Schwerkraftzwille erzeugen, die die Planeten in langgezogene Bahnen rausschleudert. Eine weitere Idee ist, dass ein vorbeifliegender Stern durch das Herz eines Sonnensystems fegt und die Planetenbahnen stört. Der Täter könnte auch ein Begleitstern auf einer Umlaufbahn sein. Vierundsechzig Prozent von sonnenähnlichen Sternen haben einen Begleitstern, und HD168443 scheint ein Teil so eines binären Paars zu sein. (Ein weiterer vor Kurzem verkündeter Exoplanet umfliegt den einsamen Stern HD210277, so dass der elliptische Orbit jenes Planeten eine andere Erklärung verlangt.)

Das vierte Szenario zeigt auf die protoplanetarische Scheibe, aus der ein Planet zuerst aus Staub und Gas Form annimmt. Die Scheibe kann irgendwie den Planetenorbit für immer stören. Die Theoretiker, die diese verschiedenen Ideen weiterführend kommentieren könnten, beinhalten Fred Adams (Universität von Michigan), Greg Laughlin (Universität von Kalifornien in Berkeley), Doug Lin (Universität von Kalifornien in Santa Cruz), Fred Rasio (MIT) und Stu Weidenschilling (Wissenschaftliches Institut für Planeten - Planetary Science Institute in Tucson, Arizona). Die Forschungsmitarbeiter von Geoffrey Marcy umfassen Debra Fischer (Staatsuniversität von San Francisco), R. Paul Butler (Anglo-Australian Observatory - Englisch-Australische Sternwarte), Steven Vogt (Universität von Kalifornien in Santa Cruz), Kevin Apps (Universität von Sussex, England), und Michael Liu (Universität von Kalifornien in Berkeley).