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Entfernte Ringe

Astronomen auf der Suche nach exosolaren Ringsystemen

Von Guido Meyer

Ringe wie beim Saturn könnte es auch bei Planeten außerhalb des Sonnensystems geben.
Ringe wie beim Saturn könnte es auch bei Planeten außerhalb des Sonnensystems geben. (NASA)

Seit vor rund zwei Jahrzehnten erstmals Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt wurden, ist die Jagd nach ihnen voll entbrannt. Auch nach den Monden der extrasolaren Planeten wird inzwischen gesucht. Ein französisches Astronomenteam ist noch einen Schritt weiter gegangen und glaubt, erstmals einen Exoplaneten mit Ringsystem vom Typ Saturn entdeckt zu haben

Unser Sonnensystem ist so eine Art Zweiklassengesellschaft. Da hätten wir innen die erdähnlichen Planeten, von Merkur bis Mars, alle ungefähr gleich groß und ohne Ringe. Außerhalb ziehen die Gasriesen ihre Bahnen, von Jupiter bis Neptun. Sie sind ein Vielfaches größer als die Erde und die übrigen terrestrischen Planeten - und jeder von ihnen verfügt über ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Ringsystem. Bei Gasplaneten scheinen Ringe also an der Tagesordnung zu sein, bei kleineren, festen Himmelskörpern - wenn überhaupt - die Ausnahme. Diese Feststellung glaubt die Astronomin und Physikerin Carin Morel von der Université Paris Diderot auf andere Sonnensysteme übertragen zu können.

"Alle Gasriesen in unserem Sonnensystem haben Ringe. Warum sollte das in anderen Sonnensystemen anders sein? Wahrscheinlich dürften sogar einige sogenannter Super-Erden über Ringsysteme verfügen. Vermutlich hat auch unsere Erde eine Zeit lang einen Ring gehabt, aus dem sich dann der Mond gebildet hat. Da Super-Erden größer und massereicher sind, dürften wir dort sogar ausgeprägtere Ringsysteme erwarten."

Als Super-Erden bezeichnen Astronomen terrestrische Planeten, die im Prinzip erdähnlich sind - also fest und nicht aus Gas bestehen -, aber fünf- bis zehnmal so massereich. Je größer ihre Masse, desto stärker ihre Anziehungskraft, und desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass solch eine Super-Erde einen Ring aus Fels- und Eisbrocken langfristig an sich binden kann - was sonst eben nur den Gasriesen gelingt. Einziger Schönheitsfehler dieser theoretischen Überlegung sei derzeit noch die mangelnde Sichtbarkeit solcher Ringsysteme, so Carin Morel.

"Nein, es ist unmöglich, optisch einen Unterschied zwischen einem punktförmigen Planeten und einem möglicherweise dazugehörigen Ring auszumachen. Wir können jedoch an der Lichtveränderung des entsprechenden Planeten feststellen, ob er von einem Ring aus kleineren Teilen umgeben ist. Flackert der Planet im sichtbaren Licht, ist dies ein Anzeichen dafür, dass er von Objekten umkreist wird, die ihn manchmal verdunkeln und manchmal nicht."

Diese Methode funktioniert nur, wenn es zunächst einmal gelingt, den jeweiligen Exoplaneten überhaupt optisch zu erfassen und direkt abzubilden. Die meisten der bislang entdeckten mehr als 700 exosolaren Planeten haben Astronomen nur indirekt nachweisen können - entweder, weil sie ihren Mutterstern kurzzeitig minimal verdunkeln, wenn sie an ihm vorüberziehen, oder weil sich der Stern durch die Anziehungskraft des Planeten leicht hin- und herbewegt. Es gibt jedoch Ausnahmen. Und auf eine solche scheint das französische Astronomenteam gestoßen zu sein ...

"Wir haben derzeit einen ersten Gasplaneten im Visier, der von einem exosolaren Ring umgeben sein könnte. Jedes Mal, wenn dieser Planet vor seinem Stern vorbeizieht, dimmt er dessen Helligkeit. Dies geschieht jedoch nicht schlagartig, wie beim Vorbeiwandern anderer Exoplaneten, sondern in einer langsam ansteigenden und langsam abfallenden Kurve im Lichtspektrum dieses Sterns. Dieser Effekt kann eigentlich nur auf ein Ringsystem zurückzuführen sein."

Formalhaut b ist der Name des Planeten, der als erster nachgewiesener exosolarer Ringplanet in die Annalen der Astronomie eingehen könnte. Er umkreist den Stern Formalhaut, den hellsten Stern im Sternbild Südlicher Fisch.

"Wir können den Planeten merkwürdigerweise nicht im infraroten Spektrum beobachten. In diesem Bereich des Lichts leuchten Exoplaneten normalerweise. Ein Ringsystem könnte auch diese Verdunklung erklären."

Ab 2018 das neue James-Webb-Weltraumteleskop den Planeten Formalhaut b erstmals ins Visier nehmen und Beweise für die Existenz eines solchen exosolaren Ringsystems liefern.

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