Sonnennaher Stern TRAPPIST-1 wird von 7 erdgroßen Planeten umkreist – mind. 3 davon mitten in lebensfreundlicher Zone


Künstlerische Darstellung des TRAPPIST-1-Systems mit allen sieben Planeten in unterschiedlichen Phasen.

Copyright: NASA

Washington (USA) – Auf einer NASA-Pressekonferenz haben Astronomen weitere Entdeckungen im Planetensystem um den nur 40 Lichtjahre entfernten kühlen Zwergstern TRAPPIST-1 bekannt gegeben. Insgesamt wird der Planet von sieben in etwa erdgroßen Planeten umkreist. Mindestens drei dieser Planeten finden sich deutlich innerhalb der habitablen Zone. Damit könnt es auf ihren Oberflächen flüssiges Wasser – also die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – geben und es erhöht sich die Möglichkeit, dass in dem System Leben möglich ist.

Entdeckt und bestätigt wurde das reichhaltige Planetensystem mit Hilfe verschiedener erdgestützter und Weltraumteleskope. Darunter das NASA-Infrarot-Weltraumteleskop “Spitzer”, “Hubble” und das “Very Large Telescope” der Europäischen Südsternwarte (ESO).

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Wie das Team um Michaël Gillon vom STAR-Institute der belgischen Université Liège aktuell im Fachjournal “Nature” (DOI: 10.1038/nature21360) berichten, stellt das System sowohl aufgrund der Anzahl an bisher gefundenen erdgroßen Planeten als auch aufgrund der Zahl von Planeten, auf denen flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich ist, einen neuen Rekord auf.

Die Grafik zeigt die relativen Größen der Umlaufbahnen der sieben Planeten, die TRAPPIST-1 umkreisen. Der gräuliche Bereich zeigt die Ausdehnung der habitablen Zone. Über die Umlaufbahn des äußersten Planeten, TRAPPIST-1h, ist bisher noch nicht viel bekannt. Die gestrichelten Linien zeigen alternative Grenzen der habitablen Zone auf Grundlage anderer theoretischer Annahmen. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)
Copyright: ESO/M. Gillon et al.



Diese Grafik vergleicht die Sonne und das innere Sonnensystem mit dem TRAPPIST-1-Planetensystem. TRAPPIST-1 ist deutlich lichtschwächer und kleiner als die Sonne und die Planeten umkreisen ihren Mutterstern auf einer engeren Umlaufbahn als Merkur im Sonnensystem. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)

Copyright: ESO/O. Furtak

“Rückschlüsse auf die jeweilige Größe, Zusammensetzung und Umlaufbahn der sieben Planeten konnten die Astronomen mit Hilfe der Verringerung der gemessenen Lichtintensität des Sterns ziehen, die auftritt, wenn die Planeten am Mutterstern vorbeiziehen und ihn für diese Zeit etwas verdunkeln — ein Ereignis, das als Transit bezeichnet wird”, berichtet die ESO-Pressemitteilung.

Alle Planeten, die mit zunehmender Entfernung zum Mutterstern die Namen TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g und h tragen, rangieren in der Größe zwischen Venus und Erde vergleichbar. Zumindest sechs der Planeten weisen zudem eine mit der Erde vergleichbare Temperatur auf. Die sich aus den Daten ergebenden Dichten legen zudem nahe, dass es sich zumindest bei den sechs innersten Planeten um Gesteinsplaneten handelt.


Ein Größenvergleich der Planeten im TRAPPIST-1-System, aufgereiht, mit zunehmender Entfernung zum Mutterstern. Die Planetenoberflächen werden mit möglichen Oberflächeneigenschaften dargestellt, einschließlich Wasser, Eis und Atmosphären.

Copyright: NASA/R. Hurt/T. Pyle

“Dieses Planetensystem ist erstaunlich – nicht nur, weil wir so viele Planeten gefunden haben, sondern auch, weil ihre Größen der unserer Erde alle erstaunlich gleichen”, so Gillon.

TRAPPIST-1 selbst weist gerade einmal 8 Prozent der Masse unserer Sonne auf und ist damit ist nur geringfügig größer als unser Planet Jupiter. Deswegen ist er, obwohl er sich relativ nahegelegen im Sternbild Wassermann (Aquarius) befindet, sehr lichtschwach.


Diese Grafik vergleicht die Größen der neuentdeckten Planeten um den lichtschwachen roten Stern TRAPPIST-1 mit den galileischen Jupiter-Monden und dem inneren Sonnensystem. Alle gefundenen Planeten um TRAPPIST-1 haben eine ähnliche Größe wie die Erde.

Copyright: ESO/O. Furtak

Einige Astronomen vermuten schon lange, dass solche Zwergsterne viele erdgroße Planeten auf engen Umlaufbahnen beherbergen können, weshalb sie für die Suche nach außerirdischem Leben vielversprechende Ziele sind. Dennoch ist TRAPPIST-1 das erste entdeckte System dieser Art.

“Der Energieausstoß von Zwergsternen wie TRAPPIST-1 ist deutlich geringer als der unserer Sonne”, erläutert der Koautor der Studie, Amaury Triaud und führt weiter aus “Wenn es auf der Oberfläche Wasser geben soll, müssten sich Planeten auf deutlich engeren Umlaufbahnen befinden, als wir es von unserem Sonnensystem her kennen. Zum Glück scheint es, dass bei TRAPPIST-1 genau eine solch enge Anordnung vorliegt.”


Diese Grafik vergleicht die Umlaufbahnen der neuentdeckten Planeten um den lichtschwachen roten Stern TRAPPIST-1 mit den galileischen Monden Jupiters und dem inneren Sonnensystem. Alle um TRAPPIST-1 gefundenen Planeten umkreisen den Stern in geringerer Entfernung als Merkur die Sonne, aber da ihr Stern um einiges lichtschwächer ist, sind sie in etwa denselben Strahlungsmengen ausgesetzt wie Venus, Erde und Mars im Sonnensystem.

Copyright: ESO/O. Furtak

https://grewi.steadyhq.com/deDie Umlaufbahnen der Planeten sind nicht viel größer als die des galileischen Mondsystems um Jupiter und allesamt kleiner als die Umlaufbahn von Merkur in unserem Sonnensystem. “Die geringe Größe und die niedrige Temperatur von TRAPPIST-1 haben jedoch zur Folge, dass ähnlich viel Energie auf den Planeten ankommt wie auf den inneren Planeten unseres Sonnensystems; TRAPPIST-1c, d und f sind ähnlichen Energiemengen ausgesetzt wie Venus und Erde, bzw. Mars”, berichten die Astronomen.

“Eventuell könnten alle sieben Planeten, die in dem System entdeckt wurden, auf ihrer Oberfläche flüssiges Wasser besitzen, auch wenn die Entfernung der einzelnen Planeten einige von ihnen zu wahrscheinlicheren Kandidaten macht als andere”, erläutert die ESO-Pressemeldung und führt weiter aus: “Klimamodelle deuten darauf hin, dass die innersten Planeten, TRAPPIST-1b, c und d, vermutlich zu heiß für flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche sind, außer vielleicht auf einem kleinen Bruchteil ihrer Oberflächen. Der Abstand des äußersten Planeten des Systems, TRAPPIST-1h, ist noch nicht bestätigt, außerdem ist er wahrscheinlich zu weit vom Mutterstern entfernt und damit auch zu kalt für flüssiges Wasser – vorausgesetzt, es gibt keine alternativen Aufheizprozesse. TRAPPIST-1e, f und g stellen jedoch den heiligen Gral für Planeten-Jäger dar, da sie den Stern in dessen habitabler Zone umkreisen und auf der Oberfläche ganze Ozeane aus Wasser beheimaten könnten.”

Bei dieser “lebensfreundlichen Zone” handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer Planeten ihren Stern umkreisen müssen, damit aufgrund milder Temperaturen flüssiges Wasser – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – auf ihren Oberflächen existieren könnte.

Schon jetzt suchen Astronomen mit dem Weltraumteleskop “Hubble” nach Atmosphären der jetzt entdeckten TRAPPIST-1-Planeten. Und schon mit der kommenden Generation von Teleskopen, wie etwa dem European Extremely Large Telescope (EELT) und dem James-Webb-Weltraumteleskop von NASA/ESA und CSA, werden Astronomen schon bald in der Lage sein, direkt nach Wasser und vielleicht sogar nach Beweisen für Leben auf den Planeten zu suchen.


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