11.03.2003 / Autor: Raumfahrer.net Redaktion Astronomie > Extrasolare Planeten

47 Ursae Majoris - fast wie zuhause

Einer der ersten extrasolaren Planeten wurde 1995 um den Stern 47 Ursae Majoris entdeckt.

Das 47 Ursae Majoris System war eines der ersten, in denen 1995 ein extrasolarer Planet entdeckt wurde. Die Begeisterung war groß, als die Genfer Astronomen in jenem Jahr den Planeten um den sonnenähnlichen Stern 51 Pegasi entdeckten, und kurz darauf ihre amerikanischen Kollegen um Geoffrey Marcy die Entdeckung von zwei weiteren Planeten um die Sterne 47 Ursae Majoris und 70 Virginis meldeten. Die Planeten um 51 Pegasi und 70 Virginis waren sehr ungewöhnlich: 51 Pegasi b war nur halb so schwer wie Jupiter und umkreiste seinen Stern auf einer sehr engen Bahn, auf der er nur wenige Tage für einen Umlauf braucht. 70 Virginis b hingegen war ein grosser Planet, der seinen Stern auf einer extrem elliptischen Bahn umläuft, die ihn mal nah heran, mal weit von ihm weg brachte.

Nur der neu entdeckte 47 UMa b war ein Planet, wie man ihn sich erhofft hatte. Mit einer Minimalmasse von 2.54 Jupitermassen war er nicht viel größer als Jupiter, und er umrundete seinen Stern auf einer weiten, annähernd kreisrunden Bahn. Seither ist 47 Ursae Majoris eines der wenigen Systeme geblieben, das sich direkt mit unserem eigenen Sonnensystem vergleichen lässt.

Später wurde ein zweiter Planet im System entdeckt, 47 UMa c. (Die Benennung der Planeten erfolgt analog zur Benenung von Begleitsternen: die Begleiter werden der Reihenfolge ihrer Entdeckung nach mit Buchstaben versehen.) Der zweite Planet hat eine Minimalmasse von 0.76 Jupitermassen.

Die Analogien zu unserem System sind offensichtlich. Auch wenn der grosse Planet (47 UMa b) seinen Stern in geringerem Abstand umkreist als unser Jupiter die Sonne (2.09 AU statt 5.2 AU (1 AU = Abstand Sonne-Erde = 150 Mio km)) und schwerer ist (2.54 Jupitermassen, mindestens), so gleichen sich Art und Ausdehnung der Bahn. Ausserdem gibt es, wie auch in unserem System, einen zweiten grossen Begleiter (bei uns Saturn), der den Stern in knapp doppelter Entfernung umkreist, (3.73 zu 2.09 AU im Vergleich zu 5.2 zu 9.54 AU) sogar das Massenverhältnis der zwei größten Planeten des Systems ist ähnlich: 3.34 mal schwerer ist 47 UMa b gegenüber 47 UMa c, und 3.24 mal ist Jupiter schwerer als Saturn.

Bei all den Ähnlichkeiten stellt sich natürlich auch die Frage, ob es in diesem System einen Planeten wie die Erde geben kann. Denn bei 47 UMa b und c handelt es sich mit Sicherheit um Gasriesen, die über keine feste Oberfläche und damit wahrscheinlich über kein Leben verfügen. Leben könnte, wenn überhaupt, nur auf einem näher an 47 UMa kreisenden, heute noch unbekannten erdähnlichen Planeten oder dann auf einem Mond der Gasriesen existieren. Ein Problem ist dabei, dass der Stern 47 UMa, der etwa die selbe Masse wie die Sonne hat (1.03 Sonnenmassen) auch dieselbe Lebenszone hat wie die Sonne. Das heisst, die Umlaufbahn eines möglichen erdähnlichen Planeten kann nicht einfach "redimensioniert" werden. Ein Planet, auf dem lebensfreundliche Bedingungen herrschen, muss sich in etwa 1 AU Entfernung zum Stern befinden. In unserem System hat Jupiter die Bildung eines weiteren Planeten zwischen Mars und Jupiter verhindert (es blieb beim Asteroidengürtel), und es ist zu erwarten, dass bei 47 UMa das selbe geschehen ist. Neuere Untersuchungen haben nun aber ergeben, dass ein erdähnlicher Planet bei ungefähr 1 AU Entfernung druchaus existieren könnte, ohne von den Gravitationskräften von 47 UMa b aus der Bahn gedrängt zu werden.

Der Stern 47 UMa ist zwei Milliarden Jahre älter als die Sonne, also etwa sieben Milliarden Jahre alt. Er ist somit schon im letzten Drittel seines Lebens angekommen und wird in den nächsten zwei Milliarden Jahren stetig an Aktivität zunehmen. Damit verschiebt sich die "Lebenszone" nach aussen, näher zum großen Begleiter hin, so dass es durchaus möglich wäre, dass auf einem seiner Monde eines Tages lebensfreundliche Bedingungen herrschen.

47 UMa b und 47 UMa c haben wohl mit ziemlicher Sicherheit Monde. Da 47 UMa b größer ist als Jupiter, könnte man vermuten, dass er auch grössere Monde hat. So wäre es durchaus möglich, dass ein Mond von der Grösse des Mars den Planeten umkreist, der dabei (wegen der mehr oder weniger ähnlichen Entfernung zum Mutterstern: 1.52 bei Mars und 2.09 bei 47 UMa b) ein ähnliches Klima aufweisen könnte wie unser Nachbarplanet.

Das Planetensystem von 47 UMa ist also mit Abstand dasjenige, welches unserem eigenen am nächsten kommt. Die Suche nach einem erdähnlichen Planeten muss, sobald die technischen Möglichkeiten dafür gegeben sind, unbedingt bei diesem vielversprechenden System ansetzen.

Der Stern 47 UMa befindet sich 13.3 Parsec (43.35 LJ) weit entfernt im Sternbild des großen Bären. Der Stern ist in klaren Nächten mit dem bloßen Auge sichtbar, er befindet sich unterhalb des Sternbilds "Grosser Wagen".
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