Citizen Scientists entdecken seltenen Exoplaneten

Das Konzept des Künstlers von K2-288Bb.

Künstlerisches Konzept von K2-288Bb, das auf etwa das 1,9-fache der Erdgröße oder die Hälfte der Größe von Neptun geschätzt wird. Bild über Goddard Space Flight Center/Francis Reddy.


NASAsKepler-Weltraumteleskophat den Betrieb jetzt eingestellt, aber es gibt immer noch eine Menge Daten, die Wissenschaftler bei der Jagd nach neuen Exoplaneten durcharbeiten müssen. Das machen nicht nur professionelle Wissenschaftler, sondern auchBürgerwissenschaftler. Und jetzt haben Citizen Scientists eine weitere interessante Entdeckung gemacht – eine Welt, die ungefähr doppelt so groß ist wie die Erde, die sich im Inneren ihres Sterns befindetbewohnbare Zone– die Region um einen Stern, in der die Temperaturen flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Gesteinsplaneten ermöglichen könnten.

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Adina Feinstein, ein Absolvent der University of Chicago,angekündigtdie Entdeckung letzte Woche (7. Januar 2019) beim 233. Treffen der American Astronomical Society in Seattle. Diepeer-reviewedPapier zu diesem Befund wurde zur Veröffentlichung angenommen inDas Astrophysikalische Journal(hier vordrucken).

Dies ist jetzt das dritte Planetensystem, das von den Bürgerwissenschaftlern von Zooniverse gefunden wurdeExoplaneten-Entdecker.

Die Entdeckung ist laut Feinstein von Bedeutung:

Es ist eine sehr aufregende Entdeckung aufgrund der Art und Weise, wie sie gefunden wurde, ihrer gemäßigten Umlaufbahn und weil Planeten dieser Größe relativ selten zu sein scheinen.




tiefroter sonnenähnlicher Stern mit halbmondförmigem Blick auf den bewölkten Planeten

K2-288Bb ist ein bisher selten gefundener Planetentyp zwischen einer Supererde (wie Kepler-452b) und einem Mini-Neptun (wie Kepler-22b). Der Mangel an Planeten in diesem Größenbereich wird Fulton Gap genannt. Bild überNASA/Ames/Caltech/Universität Hawaii (B. J. Fulton).

Der neue Planet –K2-288Bb– kann entweder ein felsiger oder ein gasreicher Planet sein, ähnlich wie Neptun, und ist 226Lichtjahreentfernt im Sternbild Stier. Das Sternensystem, in dem es sich befindet, besteht aus zwei schwachen, kühlen M-Sternen, die durch etwa 5,1 Milliarden Meilen (8,2 Milliarden Kilometer) voneinander getrennt sind – etwa die sechsfache Entfernung zwischen Saturn und der Sonne. Der Planet umkreist den kleineren, dunkleren Stern – etwa ein Drittel der Größe und Masse der Sonne – alle 31,3 Tage. Der größere Stern ist etwa halb so groß und schwer wie die Sonne.

Feinstein und ihr Team hatten Daten von Keplersvierte BeobachtungskampagnedesK2-Missionals sie zum ersten Mal zwei mögliche Planetentransite im K2-288-System sahen. Sie hatten jedoch keinen dritten Transit gesehen, und drei Transite sind erforderlich, um zu verkünden, dass ein Kandidatenplanet gefunden wurde.

Gab es also einen Planeten oder nicht? Es stellte sich heraus, dass sie mit unvollständigen Daten gearbeitet hatten, die darauf zurückzuführen waren, wie sich die Raumsonde während der K2-Mission von Kepler zu Beginn jeder dreimonatigen Beobachtungskampagne neu positionierte, um auf einen neuen Himmelsfleck zu zeigen. EntsprechendGeert Barentsen, ein Astrophysiker bei der NASAAmes-Forschungszentrumund Co-Autor des neuen Papers:


Die Neuausrichtung von Kepler relativ zur Sonne verursachte winzige Veränderungen in der Form des Teleskops und der Temperatur der Elektronik, die Keplers sensible Messungen in den ersten Tagen jeder Kampagne unweigerlich beeinflussten.

Diagramm, das die Planetenentstehung von Gesteinen zu Planeten zeigt

K2-288Bb ist aufgrund seiner Größe ungewöhnlich. Von den meisten Planeten, die kleiner als Neptun sind, wird angenommen, dass sie sich entweder zu Supererden oder Mini-Neptunen entwickeln. Bild überNASA/Kepler/Caltech (R. Hurt).

Frühe Versionen der Software, mit der die Daten für die Analyse der Planetenfindung aufbereitet wurden, hatten die ersten Tage der Beobachtungen ignoriert – genau dort war der dritte Transit. Die Daten wurden um diese Fehler korrigiert, aber die frühen K2-Daten waren noch abgeschnitten. Wie erklärt vonJoshua Schlieder, ein Astrophysiker bei der NASAGoddard Space Flight Centerund ein weiterer Co-Autor:

Wir haben schließlich alle Daten aus den frühen Kampagnen durch die modifizierte Software erneut laufen lassen und dann die Planetensuche erneut durchgeführt, um eine Liste von Kandidaten zu erhalten, aber diese Kandidaten wurden nie vollständig visuell untersucht. Die Inspektion oder Überprüfung von Transiten mit dem menschlichen Auge ist von entscheidender Bedeutung, da Lärm und andere astrophysikalische Ereignisse Transite nachahmen können.


Wie wurde der dritte Transit entdeckt? Hier kamen die Citizen Scientists ins Spiel.

Die aufbereiteten Daten wurden an Exoplanet Explorers gepostet – aZoouniversumProjekt, bei dem die Öffentlichkeit Keplers K2-Beobachtungen durchsuchen kann, um nach neuen Transitplaneten zu suchen. Der dritte Transit wurde im Mai 2017 gefunden. Feinstein und ihr Team freuten sich über die Bestätigung:

So haben wir es vermisst – und es bedurfte der scharfen Augen von Citizen Scientists, um diesen äußerst wertvollen Fund zu machen und uns darauf hinzuweisen.

Illustration von zwei Arten von gewöhnlichen Planeten - kleinere felsige Supererden und größere gasförmige Mini-Neptune.

Künstlerisches Konzept der 2 Arten von gemeinsamen Planeten – felsige Supererden und gasförmige Mini-Neptune. K2-288Bb ist ein seltener Planet, der zwischen diesen beiden Größen zu finden ist. Bild über NASA/JPL-Caltech.

Follow-up-Beobachtungen wurden auch von dem Team mit NASAs . gemachtSpitzer Weltraumteleskop, das Keck II-Teleskop an derW. M. Keck-Observatorium, NASAsInfrarot-Teleskopanlage(die letzten beiden auf Hawaii) und ESAsGaia-Mission.

K2-288Bb ist schätzungsweise etwa 1,9-mal so groß wie die Erde und halb so groß wie Neptun. Das macht ihn besonders interessant, da es sich um einen selten zuvor gesehenen Planetentyp handelt, der zwischen dem 1,5- und 2-fachen der Erde groß ist. Beide felsigSuper-Erdenund gasförmigMini-Neptunsind üblich, aber aus irgendeinem Grund sind Welten, die zwischen diesen liegen, selten. Da der Radius von K2-288Bb es innerhalb dieser Lücke platziert – die als bezeichnet wirdFulton Lücke– es könnte eine Fallstudie zur planetaren Evolution innerhalb dieses Größenbereichs liefern.

Fazit: K2-288Bb stellt eine Klasse von Planeten dar, die als selten angesehen wurde, was sie für Planetenwissenschaftler von besonderem Interesse macht, da sie ein Paradebeispiel für diese Art von Planeten und ihre Evolutionsgeschichte sein könnte.

Quelle: K2-288Bb: Ein kleiner Planet der gemäßigten Zone in einem massearmen Binärsystem, das von Citizen Scientists entdeckt wurde

Via Jet Propulsion Laboratory