Geschichtliches

Inhalt mit freundlicher Genehmigung Dr. Reinhard Freund http://www.drfreund.net

In vielen Science Fiction Geschichten sind sie bereits völlig selbstverständlich: Erdähnliche Planeten in zahlreichen fremden Sonnensystemen, die meistens sogar von mehr oder weniger hoch entwickelten Lebensformen bevölkert werden. Schon die griechischen Philosophen der Antike, wie z.B. Demokrit (460-371 v. Chr.), hatten sich Gedanken über die mögliche Existenz unzähliger fremder Welten gemacht. Im ausgehenden Mittelalter hatte dann der italienische Dichter und Philosoph Giordano Bruno diese Vorstellung vertreten und war u.a. deswegen am 17. Februar 1600 als Ketzer hingerichtet worden. Erst als sich zu Beginn der Neuzeit das heliozentrische Weltbild durchgesetzt hatte, durften Wissenschaftler wieder straffrei die Vermutung äussern, unser Planetensystem könnte vielleicht doch nicht das einzige sein. Wenn man davon ausgeht, dass jeder am Nachthimmel sichtbare Stern eine Sonne wie unsere eigene ist, die eine prinzipiell ähnliche Entstehungsgeschichte hinter sich hat, dann wäre es fast schon zwingend, dass wenigstens einige von ihnen auch über Planeten verfügen. Obwohl solche Spekulationen durchaus plausibel klingen, wurden sie von Kritikern trotzdem lange als unseriös abgelehnt, denn es gab keinerlei beobachtbare Indizien für fremde Planetensysteme, geschweige denn konkrete Beweise.

1963 -Barnards Stern 

Barnards Stern war lange Zeit ein ausichtsreicher Kandidat für ein extrasolares Planetensystem

Die Beweislage schien sich jedoch 1963 zu ändern, als der niederländisch-amerikanische Astronom Peter van de Kamp bei Barnards Stern eine Störung der Eigenbewegung gemessen hatte, die eigentlich nur durch einen planetaren Begleiter verursacht werden konnte. Der rote Zwergstern war bereits 1916 von dem amerikanischen Astronom Edward Emerson Barnard entdeckt worden und ist mit nur 6 Lichtjahren Entfernung der viertnächste Fixstern. Darüber hinaus ist er mit 10,34 Bogensekunden pro Jahr (entspricht ca. 140 Kilometern pro Sekunde) auch der Stern mit der schnellsten Eigenbewegung. Van de Kamp's sensationelle Messungen wurden besonders in der Science Fiction Literatur begeistert aufgegriffen und es gab sogar ernsthafte Pläne, die Planeten von Barnards Stern mit einer interstellaren Raumsonde zu besuchen (Projekt Daedalus). Doch bis in die 1980er Jahre legte sich die Euphorie um Barnards Stern wieder, denn Van de Kamp's Ergebnisse konnten nie bestätigt werden. Damit stand die Theorie der extrasolaren Planeten wieder ganz am Anfang.

 

1984 - Staubscheibe um Beta Pictoris 

Die Staubscheibe um Beta Pictoris könnte eine Kinderstube für Planeten sein

Keine Planeten, aber dafür ihre möglichen Vorläufer, entdeckten die amerikanischen Astronomen Bradford Smith und Richard Terrile 1984 um den 64 Lichtjahre entfernten Stern Beta Pictoris. Der mit 8-20 Mio. Jahren noch sehr junge Beta Pictoris ist von einer Staubscheibe umgeben, die mit dem IRAS-Satelliten aufgenommen werden konnte. Mittlerweile gibt es sogar Hinweise auf mehrere Ringe aus festen Körpern, die offenbar gerade dabei sind, sich zu grösseren Planeten zusammenzulagern. Beta Pictoris scheint also ein Planetensystem in der Entstehungsphase zu sein. In den Staubringen wurde übrigens silikathaltiges Material nachgewiesen und sie dürften dem Asteroiden-Gürtel, dem Kuiper-Gürtel und der Oortschen Wolke in unserem eigenen Sonnensystem entsprechen.

  

1990 - Pulsarplaneten um PSR B1257+12 

Die Pulsarplaneten um PSR B1257+12 waren die ersten Planeten, die ausserhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurden

Im Jahr 1990 entdeckte der polnische Astronom Aleksander Wolszczan am Arecibo-Radioteleskop den 980 Lichtjahre entfernten Pulsar PSR B1257+12, der sich alle 6,22 Millisekunden einmal um seine Achse dreht und mit Planeten zunächst mal überhaupt nichts zu tun hatte. Aber die Radiopulse von PSR B1257+12 waren nicht so regelmäßig, wie sie sein sollten. 1992 erklärten Wolszczan und sein Kollege, der Kanadier Dale Frail, ihre Messungen mit 2 Planeten, die nur wenig größer als die Erde und für die Störungen verantwortlich sind. Inzwischen ist PSR B1257+12 als der erste Stern akzeptiert, bei dem extrasolare Planeten entdeckt wurden, und es gibt sogar Anhaltspunkte für bis zu 2 weitere planetare Begleiter. PSR B1257+12 ist jedoch ein "toter" Stern und seine Planeten dürften die bei seiner Supernova-Explosion entblößten Gesteinskerne ehemaliger Gasriesen sein. Von erdähnlichen Verhältnissen kann bei diesen verwüsteten und erkalteten Welten also leider keine Rede sein.

Mittlerweile wird auch für möglich gehalten, dass die Planeten von PSR B1257+12 erst nach der Supernova-Explosion des Sterns aus der Trümmerwolke entstanden. Dafür spricht die Tatsache, dass sich sämtliche Planeten auf Umlaufbahnen innerhalb eines Radius von 1 Astronomischen Einheit um den Pulsar befinden. Wären sie von Anfang an da gewesen, dann wären sie verschluckt worden, als sich der Vorläuferstern von PSR B1257+12 vor seinem Kollaps zu einem Roten Riesen aufblähte.

 

1995 - 51 Pegasi b 

51 Pegasi b, ein "heisser Jupiter", war der erste bestätigte Planet, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist

Die Planetenjäger machten unbeirrt weiter und am 5. Oktober 1995 konnten die Schweizer Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz die Entdeckung des 50 Lichtjahre entfernten Planeten 51 Pegasi b bekannt geben. Dabei handelt es sich um einen Gasriesen, der etwa halb so viel Masse wie Jupiter besitzt und seinen sonnenähnlichen Zentralstern 51 Pegasi alle 4,2 Tage in nur 8 Mio. Kilometern Entfernung umkreist. 51 Pegasi gerät durch die Anziehungskraft seines nahen Begleiters ein Wenig ins Schlingern und genau diese periodische Veränderung der Radialgeschwindigkeit war es, die Mayor und Queloz registriert hatten. Schon wenige Tage später gelang es auch einer anderen Forschergruppe, die Beobachtungen der beiden Schweizer nachzuvollziehen, so dass 51 Pegasi b als der erste bestätigte Planet gelten kann, der um einen sonnenähnlichen Stern läuft. Allerdings ist auch 51 Pegasi b nicht gerade das, was man sich unter einer zweiten Erde vorstellt, denn die Temperatur auf seiner gasförmigen Oberfläche beträgt fast 1.000 Grad Celsius. Deshalb werden Planeten wie 51 Pegasi b auch als "heisse Jupiter" bezeichnet. Doch 51 Pegasi b war nur der Auftakt zu einem regelrechten Planeten-Boom. Mittlerweile wurden innerhalb weniger Jahre bereits mehrere hundert extrasolare Planeten (kurz "Exoplaneten") entdeckt und es ist noch lange kein Ende in Sicht. Zwar handelt es sich bei vielen von ihnen ebenfalls um glühend heisse Gasriesen, die ihrem Stern sehr nah sind, aber es existieren auch einige Kandidaten, die etwas erdähnlicher und lebensfreundlicher sein könnten. Es wurden sogar ganze Planetensysteme gefunden, in denen der Zentralstern, wie in unserem eigenen Sonnensystem, gleich mehrere Planeten besitzt.


  

Kurzübersicht Chronologie der Exoplaneten-Entdeckungen

DatumWichtige EreignisseObjekt
1992Drei Pulsarplaneten, erster Exoplanet, erstes PlanetensystemPSR 1257+12
1994Pulsarplaneten durch Wechselwirkung bestätigtPSR 1257+12
Sommer 1994Weniger als einer von zehn Sternen besitzt einen Jupiter (Gasriesen)21 Sterne
1. Oktober 1995Erster Planet bei einem Stern51 Pegasi
1. August 1996Erster Planet bei Doppelstern55 Cancri
1. April 1999Erstes Planetensystem bei einem SternYpsilon Andromedae
April/Oktober 1999Südplaneten (Deklination < -50 Grad)GJ 86,   Horologii
1. August 2000Erster Durchgang, Erste Masse HD 209458
22. August 2000Jüngster und nächster PlanetEpsilon  Eridani
20 Juni 2002Erste Entdeckung mittels DurchgangOGLE TR-56
30. April 2003Planet bei hellem DoppelsternGamma Cephei
12. Februar 2004Entdeckung mittels MikrogravitationslinseOGLE 2003-BLG-235
MOA 2003-BLG-53
2., 25. August 2004Heiße "Neptune", Mindestmasse < 15 Erden55 Cancri 4,   Arae (c oder d)
6. August 2004Erste Entdeckung per Durchgang mit Kleinteleskop (10cm Öffnung)TrES 1
6. Oktober 2004Erster Planet eines Sterns abgebildetGQ Lupi
30. März 2005Erste Entdeckung per DirektabbildungGQ Lupi
April 2005 ?Erster Planet eines braunen Zwergs. Erster Planet eines BZ abgebildet2M1207
13. Juni 2005Erster Planet mit Mindestmasse < 10 ErdmassenGliese 867 d
1. Juli 2005Erster Exoplanet mit nachgewiesenem KernHD 149026 b
4. August 2005Planet in Dreifachsystem ohne EisgrenzeHD 188753 A
August 2005
Der erste Exoplanet wurde bereits vier Monate nach dem Start (27.12.2006) entdeckt. Kaum im All, meldet der Planetenjäger COROT seine ersten Erfolge: Der Transit eines Exoplaneten mit 1.3 Jupitermassen wurde registriert.
 
April 2007Im April 2007 wurde um Gliese 581 der erste erdähnliche Exoplanet entdeckt, Gliese 581 c. Dieser hat den 1,5-fachen Durchmesser und die 5-fache Masse der Erde und umkreist den Stern alle 13 Tage in einem Abstand von 0,07 AE. Der Planet hat vermutlich eine Oberflächentemperatur, bei der Wasser flüssig ist. Die Entdeckung gilt als große Sensation und ist ein bedeutender Schritt hin zur Entdeckung von außerirdischem Leben.
Ein weiterer Planet d mit acht Erdmassen, einer Umlaufdauer von 84 Tagen und 0,25 AE Abstand könnte ebenfalls lebensfreundliche Temperaturen aufweisen.
Schon länger bekannt ist ein Planet b mit der 16,6-fache Masse der Erde, welcher den Stern alle 5,4 Tage umkreist.
Gliese 581 a,b,c,d
September 2007Im Sternbild Herkules befindet sich ein Exoplanet, der fast doppelt so groß ist wie Jupiter. TrES-4, so sein Name, ist rund 1400 Lichtjahre von der Erde entfernt und umrundet seinen Stern in nur dreieinhalb Tagen.TrES-4
November 2007Exoplanetenjäger haben beim Stern 55 Cancri A den fünften Planeten entdeckt. Damit ist dieses Planetensystem in seiner Komplexität unserem eigenen schon recht ähnlich.55 Cancri A
Juni 2008Ein internationales Astronomenteam hat den bislang kleinsten Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems aufgespürt. Das Objekt MOA-2007-BLG-192-Lb besitzt nur dreimal so viel Masse wie unser Heimatplanet und umkreist einen Braunen Zwerg im Sternbild Schütze, wie die Forscher berichtetenMOA-2007-BLG-192-Lb
Juni 2008Mit Hilfe eines hochempfindlichen Spektrografen stieß ein Forscherteam um Michel Mayor auf ein Sonnensystem um den Stern HD 40307 mit drei möglicherweise erdähnlichen Planeten, die wegen ihrer Massen als Super-Erden bezeichnet werdenHD 40307

Quelle: Sterne und Weltraum, verschiedene Ausgaben