Auf Umwegen sind Astronomen vom MIT in Cambridge (USA) darauf gekommen, dass die bisher entdeckten 3 Planeten des Sterns Kepler-30 diesen in derselben Ebene und senkrecht zu seiner Rotationsachse umlaufen.
Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Wikipedia.
(Bild: NASA, Christina Sanchis-Ojeda)
Die Entdeckung aller drei Planeten um den etwa 10.000 Lichtjahre entfernten, in Größe und Helligkeit recht sonnenähnlichen Stern im Sternbild Leier war im Januar bekannt gegeben worden. Kepler-30b hat etwa 20% der Masse des Planeten Jupiter, 33% seines Radius’ und benötigt 29,3 Erdentage für einen Umlauf um seinen Stern in etwa 27 Millionen Kilometern Entfernung von ihm. Kepler-30c ist gut neunmal so schwer und fast 1,3 Mal so groß wie Jupiter. Er umläuft den Stern in 45 Millionen Kilometern Entfernung und benötigt dafür gut 60 Tage. Dritter im Bunde ist Kepler-30d mit 17 Jupitermassen bei etwas geringerer Größe als Jupiter (also deutlich dichter) und 143 Tagen Umlaufzeit in etwa 75 Millionen Kilometern (jeweils große Halbachse).
Damit ist es auf allen Planeten recht heiß, was diese zunächst für die Suche nach Leben uninteressant macht. Allerdings konnte man auf dem Stern selbst auch einen größeren Sonnenfleck messen, der mit der Rotation des Sterns regelmäßig auftaucht und verschwindet. Sonnenflecken sind Bereiche an der Oberfläche eines Sterns in denen es durch starke Magnetfelder zu einer Abkühlung um bis zu 2000 K kommt. Sie unterscheiden sich also deutlich von einer Bedeckung durch einen Planeten. Dabei wird ja die gesamte Strahlung des bedeckten Bereiches abgeschirmt.
Das Astronomenteam am Massachussetts Institute of Technology hat nun die Daten der 27 bisher beobachteten Bedeckungen des Planeten Kepler-30b mit den 12 von 30c und den 5 von 30d verglichen und dabei herausgefunden, dass alle drei Planeten auch den Sonnenfleck “überflogen”. Damit stimmen die Bahnebene des Sonneflecks mit der jedes einzelnen Planeten bis auf wenige Grad überein. Daraus kann man schlussforlgern, dass die Planeten alle in derselben Ebene ihren Stern umlaufen und diese auch noch senkrecht zur Rotationsachse des Sterns liegt.
(Bild: G. Glatzel)
Dies ist auch bei unserem Sonnensystem so. Die 8 Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun umlaufen die Sonne in einer Ekliptik genannten Ebene in derselben Richtung, wie die Sonne rotiert. Als Grund dafür gilt die gemeinsame Entstehung von Sonne und Planeten aus einer riesigen Gaswolke. Aus dieser Gemeinsamkeit mit dem System Kepler-30 kann man nun schlussforlgern, dass dies auch in diesem System so ist.
Übrigens vermutet man dies für alle oder zumindest die meisten Planetensysteme. Immerhin hat man bereits bei einigen mehrere Planeten gefunden. Dazu müssen sich diese zwischen ihren Stern und unsere Position schieben. Es wäre sehr unwahrscheinlich, dass die Bahnen nicht in einer Ebene verlaufen, sondern sich nur (zufällig) an einem solchen Punkt schneiden würden. Kepler-30 ist nur eben das erste System außer unserem eigenen, bei dem man diesen Fakt nachweisen kann.
Kepler-30A ist ein sonnenähnlicher Stern, der von der Erde aus eine scheinbare Helligkeit von 15,5 mag besitzt, also nur in besseren Amateurteleskopen als Punkt zu sehen ist. Der NASA-Satellit Kepler war am 7. März 2009 gestartet worden und hatte kurz darauf seine Zielbahn um die Sonne erreicht. Er verfügt über ein Spiegelteleskop und 42 CCD-Chips mit insgesamt 95 Megapixeln, das bisher leistungsfähigste Bildsensorsystem im All. Es wurde speziell für die Suche nach Exoplaneten konstruiert und gebaut. Das Teleskop bleibt über mehrere Jahre auf dieselbe Zielregion gerichtet und erfasst regelmäßige Verdunklungen einzelner Sterne. Nach einer Überprüfung mit erdgestützten Teleskopen kann danach auf die Existenz, Größe und Umlaufzeit von Exoplaneten geschlossen werden. Aus der Sternenmasse und der Umlaufzeit lässt sich zudem der Bahnradius berechnen. Bekannt gegeben wurden bisher 61 Planetenentdeckungen, weitere 2.326 Kandidaten stehen auf der Liste. Außerdem wurden 2.165 einander umlaufende Doppelsterne identifiziert.
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