Neues Exoplanetensystem ist „Spiegelbild“ von Erde und Sonne

Gelbe Kreise und Teilringe, blauer Halbmond und Thermometerform auf schwarzem Hintergrund.

Diagramm, das zeigt, wie KOI-456.04 in der habitablen Zone seines Sterns Kepler-160 in etwa dem gleichen Abstand der Erde von der Sonne umkreist. Der Planet, der weniger als doppelt so groß ist wie die Erde, erhält daher ungefähr die gleiche Menge an Sonnenenergie wie die Erde. Dies ist das nächste Erde-Sonne-Analogon, das bisher unter Exoplaneten entdeckt wurde. Bild überMPS/ René Heller.


Die Anzahl der potenziell bewohnbarenExoplanetenwächst weiter, da immer mehr Welten entdeckt werden, die weit entfernte Sterne umkreisen. Bisher wurden die meisten dieser Planeten im Orbit gefundenroter ZwergSterne, da sie dunkler sind und Planeten um sie herum leichter zu erkennen sind (und auch die häufigsten Sterne in unserer Galaxie sind). Aber jetzt haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen und andere aus den USAangekündigtdass sie eine neue Exowelt gefunden haben, die weniger als doppelt so groß ist wie die Erde, die einen sonnenähnlichen Stern umkreist,Kepler-160, etwas mehr als 3.000Lichtjahreaus unserem Sonnensystem.

Was diese Entdeckung von besonderem Interesse macht, ist, dass der Planet seinen Stern in einer ähnlichen Entfernung wie die Erde von der Sonne umkreist und fast die gleiche Energiemenge von seinem Stern erhält wie die Erde. Dies würde es dem Erde-Sonne-System von allen bisher entdeckten exoplanetaren Systemen am ähnlichsten machen, fast ein Spiegelbild.


Diepeer-reviewedErgebnisse warenveröffentlichtinAstronomie und Astrophysik, Vol. 2, No. 638, id. A10und am 3. Juni 2020 bei arXiv eingereicht. An der Forschung sind auch Wissenschaftler der Sternwarte Sonneberg, der Universität Göttingen, der University of California in Santa Cruz und der NASA beteiligt.

Gelbe und orangefarbene Kreise und Teilringe, blaue und orangefarbene Halbmonde und Thermometerformen auf schwarzem Hintergrund.

Vollständigeres Diagramm, das den Vergleich des KOI-456.04-Systems mit dem von Erde-Sonne, anderen Sternen der Kepler-Mission und roten Zwergsternen zeigt. Bild überMPS/ René Heller.

Während der neue Planet – vorläufig mit dem Namen KOI-456.04 – noch nicht vollständig bestätigt wurde, heißt es in dem Papier, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen echten Planeten und nicht um einen Fehlalarm handelt, bei 85% liegt. Bei weitem werden die meisten gefundenen Planetenkandidaten später mit weiteren Beobachtungen bestätigt. Aus dem Papier:

Die Vespa-Software sagt voraus, dass dieses Signal eine astrophysikalische falsch-positive Wahrscheinlichkeit von FPP_3 = 1,8e-3 hat, wenn die Multiplizität des Systems berücksichtigt wird. Die Kepler-Vetting-Diagnostik ergibt eine Mehrfachereignisstatistik von MES = 10,7, was einer Zuverlässigkeit von ~85 % gegenüber Fehlalarmen aufgrund instrumenteller Artefakte wie Rollbändern entspricht.


Wie sieht diese wahrscheinliche neue Welt aus?

Nach allem, was wir bisher wissen, passiert es seinen Stern von der Erde aus gesehen. Es wird geschätzt, dass es einen Radius von 1,9 Erde hatRadien, macht es zu einemSuper-Erdeund umkreist seinen Stern in 378 Tagen. Da der Stern unserer Sonne ähnlich ist, erhält der Planet eine ähnliche Menge an Energie und Strahlung wie die Erde, etwa 93%. Dies bedeutet auch, dass sich der Planet an einer ähnlichen Stelle in der befindetbewohnbare Zoneum den Stern herum – wo die Temperaturen flüssiges Wasser ermöglichen könnten – wie es die Erde in der bewohnbaren Zone um unsere Sonne tut. Der Hauptautor der neuen Studie,René Heller, sagte in aStellungnahme:

KOI-456.01 ist im Vergleich zu vielen anderen Planeten, die als potenziell bewohnbar gelten, relativ groß. Aber es ist die Kombination aus diesem weniger als doppelt so großen Planeten Erde und seinem solaren Wirtsstern, der ihn so besonders und vertraut macht.

Diagramm mit schrägem grünem Bereich und vielen kleinen Ringen, die verschiedene Größen von Planeten darstellen, mit Textanmerkungen.

Vergleich der Menge an planetarischer Beleuchtung – Sonnenenergie –, die KOI-456.04 von seinem Stern erhält, im Vergleich zu Erde und Sonne. Bild über René Heller et al./Astronomie & Astrophysik/arXiv.


Wenn die Atmosphäre von KOI-456.01 nicht zu dicht oder nicht erdähnlich ist, besteht eine gute Chance, dass sie ähnliche Oberflächenbedingungen wie die Erde aufweist. Die Forscher berechneten, dass bei einer gemäßigten Atmosphäre des Planeten wie die der Erde die Durchschnittstemperatur etwa 5 Grad Celsius betragen sollte. Nicht so schlecht! Natürlich gibt es noch viele Unbekannte, wie die Zusammensetzung der Atmosphäre und des Planeten selbst und ob es Oberflächenwasser gibt.

Von Kepler-160 war bereits bekannt, dass er mindestens zwei Planeten hat,Kepler-160 bundKepler-160 c. KOI-456.04, wäre das neueste, und es stellt sich heraus, dass es insgesamt vier Planeten geben könnte. Heller sagte:

Unsere Analyse legt nahe, dass Kepler-160 nicht von zwei, sondern von insgesamt vier Planeten umkreist wird.

Die beiden anderen bereits bekannten Planeten Kepler-160 b und Kepler-160 c sind beide größer als die Erde und kreisen viel näher um den Stern. Dies macht sie viel weniger wahrscheinlich, bewohnbar zu sein. Kepler-160 c hat eine seltsam verzerrte Umlaufbahn, was einige Wissenschaftler zu der Theorie veranlasste, dass ein weiterer dritter Planet, Kepler-160 d, darauf wartete, entdeckt zu werden. Heller und seine Kollegen fanden indirekt Beweise für seine Existenz, da er von der Erde aus nicht vor dem Stern vorbeizieht.


Heller und sein Co-Autor,Michael Hippke, entwickelte eine neue Technik zur Suche nach Exoplaneten in alten Daten aus demKepler-Weltraumteleskop(Die Mission endete 2017). Sie entschieden sich, ein detailliertes physikalisches Modell der stellaren Helligkeitsvariation zu verwenden, anstatt nur nach einem schrittweisen Sprung zum Dimmen und dann zum Zurückspringen zum normalen Helligkeitsmuster in stellaren Lichtkurven zu suchen, wie dies zuvor für fast zwei der Fall war Jahrzehnte. Heller erklärte:

Unsere Verbesserung ist besonders wichtig bei der Suche nach kleinen erdgroßen Planeten. Das Planetensignal ist so schwach, dass es fast vollständig im Rauschen der Daten verborgen ist. Unsere neue Suchmaske trennt in kritischen Fällen ein echtes exoplanetares Signal etwas besser vom Rauschen.

Kleine Sonne in der Ferne, Vordergrundplanet mit Wolken, vor dem Hintergrund von Sternen und Nebelflecken.

Künstlerisches Konzept von Kepler-160b, eine andere Welt im Kepler-160-System. Er hat einen Radius, der etwa 1,54 mal größer ist als der der Erde, aber er kreist sehr nahe am Stern, was ihn unwahrscheinlich macht, dass er bewohnbar ist. Bild überNASA.

Wenn KOI-456.01 ein Hinweis ist, scheint der Prozess zu funktionieren. In den alten Kepler-Daten hatten Heller und seine Kollegen bisher auch 18 weitere neue Exoplaneten finden können.

Kepler-160 wurde von 2009 bis 2013 kontinuierlich von Kepler beobachtet. Es ist unserer Sonne sehr ähnlich, mit einem Radius von 1,1 Sonnenradien, einer Oberflächentemperatur von 9.392 Grad Fahrenheit (5200 Grad Celsius, nur 300 Grad weniger als die Sonne). , und eine sonnenähnliche stellare Leuchtkraft.

Während KOI-456.01 immer noch als planetarisch giltKandidat, die Chancen stehen sehr gut, dass es der echte Deal ist. Aber die Wissenschaftler wollen es natürlich genau wissen, und möglicherweise kann eines der leistungsfähigeren bodengestützten Teleskope dies vollständig bestätigen, da es seinen Stern durchquert und daher leichter zu entdecken ist als bei einigen anderen Planetenjagden Methoden. Auch die bevorstehende Veranstaltung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA)TELLERDas Weltraumteleskop wird das auch können. Eines der Hauptziele von PLATO ist die Suche nach erdgroßen Exoplaneten um sonnenähnliche Sterne und soll 2026 starten. PLATO könnte KOI-456.01 etwas genauer untersuchen und hoffentlich mehr darüber verraten verlockende Welt ist wirklich wie.

Lächelnder Mann mit Schnurrbart und blauem Hemd auf weißem Hintergrund.

René Heller vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Erstautor der neuen Studie. Bild überMPS.

Obwohl Rote Zwerge die häufigste Sternart sind, lässt die Entdeckung von KOI-456.01 die Möglichkeit vermuten, dass viele Gesteinswelten wie die Erde auch sonnenähnliche Sterne umkreisen. Das wiederum erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass wir schließlich bewohnbare Exowelten um Sterne herum finden, genau wie unsere eigene Sonne.

Fazit: Forscher haben einen neuen Exoplaneten entdeckt, der den sonnenähnlichen Stern Kepler-160 umkreist. Er ist weniger als doppelt so groß wie die Erde und kreist ungefähr in der gleichen Entfernung wie die Erde von der Sonne.

Quelle: Transit-Least-Squares-Erhebung — III. Ein Transitkandidat von 1,9 R+ in der bewohnbaren Zone von Kepler-160 und ein Planet ohne Transit, der durch Variationen der Transitzeiten gekennzeichnet ist

Über das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung