Gliese 581g existiert wahrscheinlich doch nicht

Vor etwa vier Monaten war man noch stolz auf diesen Exoplaneten, der der bislang erdähnlichste sein sollte. Entdeckt wurde er von Astronomen, die Daten des HiRES-Spektrographen am hawaiianischen Keck-Teleskop nutzten. In Kombination mit dem europäischen HARPS ergibt sich jedoch ein anderes Bild.

Ein Beitrag von Stefan Heykes. Quelle: arxiv.org:1101.0800.

Gliese 581 ist ein sogenannter Roter Zwerg, also ein Stern der M-Klasse, der nur ein Drittel der Masse der Sonne besitzt. Die Leuchtkraft beträgt sogar nur ein Fünfhunderstel der Sonne. Durch seine geringe Entfernung von nur etwa 20 Lichtjahren ist er ein idealer Kandidat, um nach Planeten zu suchen. Tatsächlich hat man im Verlauf der letzten Jahre ein immer umfangreicheres Planetensystem entdeckt. Die gefundenen Planeten wurden immer wieder als Kandidaten dafür gehandelt, in der habitablen Zone zu liegen, die Leben ermöglicht. Zunächst galt Gliese 581c als Kandidat, später dann der weiter außen liegende Gliese 581d. Beide liegen an den Rändern der bewohnbaren Zone. Ende September 2010 kam die Nachricht von der Entdeckung zweier weiterer Planeten. Gliese 581g sollte dabei zwischen Gliese 581c und d und damit genau im Zentrum der habitablen Zone liegen.
Dieser Planet war jedoch von Anfang an umstritten. HiRES arbeitet nicht so präzise wie HARPS, daher war fraglich, wie man in den HiRES-Daten zwei Planeten mehr finden konnte. Jetzt hat Philip Gregory von der Universität Vancouver die vorliegenden Daten beider Spektrographen neu analysiert. Das Grundprinzip der Messungen ist, dass die Planeten am Stern zerren und ihn so bewegen. Die Bewegung kann als Dopplereffekt im abgestrahlten Licht nachgewiesen werden. Dabei beträgt die Messgenauigkeit von HARPS derzeit etwa 30 cm/s, die von HiRES liegt knapp unter 1 m/s. Zum Vergleich sorgt die Erde bei der Sonne für eine Bewegung von 8 cm/s. Daher kann mit derzeitigen Instrumenten und diesem Verfahren nur bei kleinen Sternen wie Gliese 581 nach erdähnlichen Planeten gesucht werden. Bei größeren Sternen lassen sich nur große, jupiterähnliche Planeten nachweisen.

In der neuen Datenanalyse wurden Modelle für theoretische Planetensysteme von einem bis sechs Planeten berechnet. Die Analyse der HARPS-Daten führte dabei zu dem Ergebnis, dass fünf Planeten relativ sicher nachzuweisen sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Modell der Planeten falsch ist, liegt demnach bei 1%. Die Wahrscheinlichkeit, dass sechs Planeten falsch sind, liegt hingegen bei 99,9978%. Damit schließen die HARPS-Daten ausgerechnet Gliese 581g aus. Der außerdem von HiRES entdeckte Planet Gliese 581f wird also bestätigt, ist aber bei weitem nicht so interessant.

Die HiRES-Daten sind nach dieser unabhängigen Analyse sogar noch schlechter. Sie bestätigen lediglich Gliese 581b und c definitiv. Gliese 581d und e existieren demnach mit hoher Wahrscheinlichkeit, nach dieser Analyse lassen sich jedoch beide zunächst nur von HiRES entdeckten Planeten nicht nach den Daten bestätigen. Wenn man die Daten beider Spektrographen kombiniert, lassen sich diese vier Planeten nachweisen. Man wird also genau nachsehen müssen, wo die Messgeräte eventuell systembedingte Fehler produzieren.

Damit sieht das Planetensystem von innen nach außen so aus:

  • Gliese 581e: 1,9 Erdmassen, 3,15 Tage Umlaufzeit
  • Gliese 581b: 17 Erdmassen, 5,4 Tage Umlaufzeit
  • Gliese 581c: 5 Erdmassen, 13 Tage Umlaufzeit
  • Gliese 581d: 8 Erdmassen, 66 Tage Umlaufzeit
  • (Gliese 581f: 7 Erdmassen, 433 Tage Umlaufzeit)

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