24.03.2001: Wissenschaftler
des Anglo-australischen Observatoriums haben zusammen mit neun
weiteren Institutionen aus Großbritannien und den USA mit einem
neuen hochauslösenden System auf dem 4-m-Teleskop in der Nähe
von Coonabarabran drei, ferne Sterne umgebene Planeten
aufgefunden. Es sind die ersten, die von Australien aus entdeckt
wurden.
Seit 1995 sind
sechsundvierzig weitere extrasolare Planeten aufgefunden worden.
Von keinem glaubt man, daß er Leben hervorbringen könnte. Die
meisten Planetenerkundungen bisher waren lediglich in der Lage,
solche Planeten ausfindig zu machen, die massereicher sind als
Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems. Infolgedessen
werden die unheimlichen Riesenplaneten von diesen Forschungen als
erste aufgelesen. Die neuen Planeten wurden um nahegelegene
Sterne aufgefunden, die weniger als 150 Lichtjahre von der Erde
entfernt sind.
Der kleinste ist eine
Art "heißer Jupiter", wie Planetenjäger ihn nennen.
Er besitzt eine Masse von mindestens 84 % der Masse des Jupiters,
liegt aber sengend heiß bei seinem Mutterstern, weitaus näher
als Merkur zur Sonne. Sein Jahr hat bloß drei Erdtage.
Der Planet von mittlerem
Gewicht liegt in einer erdähnlichen Umlaufbahn innerhalb der
"bewohnbaren Zone", in der flüssiges Wasser existieren
könnte. Aber der Planet selbst ist nicht erdähnlich: Da er
mindestens 1.26 Jupitermassen wiegt, ist er mit ziemlicher
Sicherheit ein jupiterähnlicher Gasriese. Es dauert gemächliche
426 Tage, um die Reise um sein Gestirn epsilon Reticulum im
Sternbild des Netzes zu vollenden.
Der dritte Planet ist
ein weiterer Gasriese von der wenigstens 1.86fachen Jupitermasse.
Seine Umlaufbahn erstreckt sich von seinem Gestirn nur
geringfügig weiter als die des Mars von der Sonne, und er
benötigt 743 Tage, um im Schneckentempo seinen Stern µAra im
Sternbild des Altars zu umrunden.
Seit 1998 hat sich die
Recherche mit Hilfe des Anglo-australischen Teleskops 200
nahegelegene Sterne am südlichen Himmel angesehen.
Zuzüglich sind wahrscheinlich Planeten in Vorbereitung.
"Innerhalb von drei
Jahren können Sie nur Planeten mit kurzen Umlaufsdauern
einfangen. Um solche mit größeren Perioden herauszufischen,
müssen Sie ein paar Jahre länger beobachten."
Sämtliche Recherchen
verwenden die "Doppler-Wackeltechnik". Während ein
unsichtbarer Planet einen entfernten Stern umrundet, zerrt er an
ihm, wobei er den Stern veranlaßt, sich im Raum hin- und
herzubewegen. Dieses Wackeln kann durch die Dopplerverschiebung,
die es im Licht des Sterns verursacht, festgestellt werden.
Die empfindlichsten
Verfahren können Planeten detektieren, die sich mit nur 10 m/s,
der Geschwindigkeit eines Weltklassesprinters, bewegen. Die
Genauigkeit rührt von einem einfachen Glasrohr her, das einige
Stückchen Jod enthält, sowie einem intelligenten
Software-Paket. Indem man die Glaszelle aufheizt, verwandelt sich
das Jod in ein purpurnes Gas. Das Spektrum von Sternenlicht, das
durch das Gas tritt, wird dabei verändert. Dieses
Referenzspektrum wird danach mit nicht modifiziertem Sternenlicht
verglichen. Dies dient dazu, vieles aus dem Spektrum wegzuwerfen.
Der nächste Schritt bei
der Jagd auf Planeten ist es, Wackelsterne direkt zu beobachten.
Diese Aufgabe wird als erstes beim Very Large Telescope
Interferometer, das gerade in Chile gebaut wird, und der NASA
Space Interferometry Mission, die 2009 beginnen soll, anfallen.
Letztere wird fünf Jahre darauf verwenden, nahegelegene Sterne
nach Planeten von der Größe der Erde zu durchforsten. Das
Anglo-australische Teleskop wird für diese Projekte die
Kandidatenliste bereitstellen.
"Ist es die Sache
wert, noch weitere Planeten aufzuspüren?" "Absolut! Es
wird noch mindestens fünf Jahre dauern, bis wir hinreichend
viele Planeten gefunden haben, um überhaupt damit beginnen zu
können, vernünftige Annahmen über die Gesamtpopulation dort
draußen zu treffen."
Die Planeten indes, die
bis zum jetzigen Zeitpunkt entdeckt wurden, sind so
unterschiedlich im Vergleich zu denen des Sonnensystems, daß
alle Theorien zur Planetenentstehung auf den Kopf gestellt
wurden.
14.03.2001:
Neue Erkenntnisse liefern den Beweis dafür, daß das größte
Massensterben auf der Erde - ein Ereignis, welches 250 Millionen
Jahre zurückliegt und 90 Prozent allen Lebens auf Erden
auslöschte - durch den Zusammenstoß mit einem Kometen oder
Asteroiden ausgelöst wurde.
Über 90 Prozent aller
Meeresarten und 70 Prozent aller Landwirbeltiere gingen als Folge
davon unter. Das was ein Team herausgefunden hat, wird morgen in
der Zeitschrift Science veröffentlicht.
Die Kollision war nicht direkt für das
Aussterben verantwortlich, löste jedoch eine Reihe von
Ereignissen aus wie etwa gewaltigen Vulkanismus und
Veränderungen im Sauerstoff der Weltmeere, im Meeresspiegel und
im Klima. Dies wiederum führte, nach Aussagen des Teams, zu
einem Artensterben großen Stils.
Wenn Arten sich nicht
anpassen können, gehen sie unter. Es ist eine Art "Survival
of the fittest". Um 90 Prozent der Organismen k.o. zu
schlagen, müssen sie auf mehr als einer Front angegriffen
werden.
Die Wissenschaftler
kennen die Stelle des Einschlags vor 250 Millionen Jahren, als
alles Land der Erde den Superkontinent Pangea bildete, nicht.
Jedoch hinterließ der Körper aus dem All seine Visitenkarte -
komplexe Kohlenstoffmoleküle, die man Buckminster-Fullerene oder kurz Buckyballs nennt, in deren
käfigartiger Struktur die Edelgase Helium und Argon
eingeschlossen sind. Fullerene, die mindestens 60
Kohlenstoffatome enthalten und eine Struktur besitzen, die einem
Fußball oder einem geodätischen Dom ähnelt, sind nach
Buckminster Fuller, dem Erfinder des geodätischen Doms, benannt.
Die Forscher wissen, daß diese speziellen
Buckyballs extraterrestisch sind, weil die Edelgase, die darin
gefangen sind, ein ungewöhliches Isotopenverhältnis aufweisen,
Atome also, deren Kerne dieselbe Anzahl an Protonen, aber eine
unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben. Terrestrisches
Helium ist meistens He4, wohingegen extraterrestrisches meist He3
ist.
"So etwas entsteht
in Karbonsternen. Das macht es so aufregend, Fullerene als
Nachweis herausgefunden zu haben. Die extremen Temperaturen und
Gasdrücke in Karbonsternen sind vielleicht der einzige Art und
Weise, wie extraterrestrische Edelgase in ein Fulleren
hineingebracht werden konnten."
Diese gasbeladenen
Fullerene wurden außerhalb des Sonnensystems gebildet, und ihre
Konzentration in den Sedimentschichten an der Grenze zwischen den
Perioden des Perms und des Trias bedeutet, daß sie von Kometen
oder Asteroiden überbracht wurden. Die Forscher schätzen, daß
der Komet oder Asteroid etwa 6 bis 12 km im Durchmesser war oder
ungefähr dieselbe Größe hatte wie der Asteroid, den man für
das Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren
verantwortlich macht.
Die verräterischen
Fullerene, die Helium und Argon enthalten, wurden Stellen
entnommen, wo die Grenzschicht zwischen Perm und Trias in Japan,
China und Ungarn offenliegend gewesen war. Der Beweis bei der
ungarischen Stätte war zwar nicht so überzeugend, aber dafür
liefern die Proben aus China und Japan einen deutlichen Beweis.
Dem Team wurde die
Arbeit deswegen um so schwerer gemacht, weil nur wenige, 250
Millionen Jahre alte Gesteine auf der Erde übriggeblieben sind,
denn die meisten Gesteine dieses Alters wurden durch tektonische
Prozesse des Planeten wiederverwertet:: "Es hat uns zwei
Jahre gekostet, diese Untersuchungen anzustellen, den Versuch zu
unternehmen, sie soweit einzugrenzen, daß wir die Signatur der
Fullerene sehen konnten."
Wissenschaftler wissen
seit langem von dem Massesterben vor 250 Millionen Jahren, da
zahlreiche Fossilien unterhalb der Trennmarke wie Trilobiten, die
einstmals über 15000 Arten stellten, hart an der Trennmarke
verschwinden und oberhalb von ihr nicht zu finden sind. Es gibt
auch einen deutlichen Hinweis darauf, daß das Aussterben sehr
schnell passierte, in einer Größenordnung von 8000 bis 100000
Jahren, was durch die jüngsten Forschungsergebnisse gestützt
wird.
Vor kurzem dachte man,
daß jeglicher Zusammenstoß mit einem Asteroiden oder Kometen
ein verstärktes Auftreten des Elements Iridium hinterlassen
würde, demjenigen Anzeichen, das in Sedimentschichten aus der
Zeit des Austerbens der Dinosaurier gefunden wurde. Iridium wurde
an der Grenze zwischen Perm und Trias entdeckt, jedoch nicht
annähernd in einer Konzentration wie beim Aussterben der
Dinosaurier. Der Unterschied rührt wohl daher, weil die beiden
Körper aus dem All, die auf die Erde knallten, unterschiedliche
Zusammensetzung hatten.
24.02.2001: Ein Gruppe von
Astronomen, die Planeten hinterherjagt, meldete am 9. Januar 2001
die Entdeckung zweier Mehrplanetensysteme, die unter die
bizarrsten Planetensysteme fallen, die je entdeckt wurden.
"Eines der Systeme stellt die Bedeutung
des Begriffs Planet überhaupt in Frage." Das zweite System
besitzt zwei Planeten, die immerwährend in ihrem Gleichlauf
eingefroren sind, mit Umlaufzeiten von 60 und 30 Tagen. Von
beiden Systemen war bereits bekannt, daß sie jeweils einen
Planeten enthalten, jetzt jedoch stellt sich heraus, daß sie
zwei Planeten besitzen, die um einen zentralen Stern kreisen.
Eines der Systeme umgibt den sonnenähnlichen
Stern HD 168443, der 123 Lichtjahre entfernt ist und im Sterbild
Schlange liegt. Er wird von einem massereichen Planeten umlaufen
und von einem noch massigeren Objekt, welches mindestens 17mal
größer ist als Jupiter, dem größten die Sonne umkreisenden
Planeten. Ob dieser massige Begleiter ein Planet, ein brauner
Zwerg, aus dem kein Stern geworden ist, oder ein bis heute nicht
identifiziertes Objekt ist, ist unklar. Die Astronomen überlegen
hin und her, was der Ursprung und die Natur dieses massigen
Biests sein könnte, und keiner weiß auch, wie man es nennen
könnte.
"Dieses gewaltige planetare Objekt
übertrifft unsere Erwartungen im Hinblick auf die größten
Planeten. Aber genau dort kreist es, in der Nähe eines anderen
Planeten. Wir hätten nie gedacht, daß die Natur solch riesige
Planeten hervorbrächte, und möglicherweise sind es in
Wirklichkeit gar keine Planeten." In einem Papier, das zur
Veröffentlichung im Astrophysical Journal freigegeben
worden war, schlagen Butler und Marcy vor, daß Planeten nicht
größer werden können als diejenige Masse, bei der Deuterium
oder schweres Wasser anfangen würde, im Kern des Objekts zu
verbrennen: etwa der 13fachen Masse des Jupiter. "Das
neuentdeckte Objekt überschreitet diese Grenze, und es wäre zu
vereinfacht ausgedrückt, es als braunen Zwerg zu
bezeichnen."
"Es stellt sich die Frage, wie sich so
etwas in solch naher Umlaufbahn und so enger Gesellschaft eines
anderen Planeten bilden konnte. Dies läßt selbst Astronomen
verrückt werden."
Die zwei Planeten, die HD 168443 umlaufen,
haben Massen, die mindestens der sieben- und 17fachen
Jupitermasse entsprechen. Sie laufen auf exzentrischen Bahnen,
wie es die meisten Planeten anderer Sterne tun, und haben ihren
Aufenthaltsort zwischen 0,3 und 3 astronomischen Einheiten vom
Stern entfernt. (Eine astronomische Einheit entspricht der
Entfernung zwischen Erde und Sonne, nämlich 93 Millionen
Meilen.) Der größere Planet wurde deswegen bis heute nicht
entdeckt, weil die Astronomen die Daten einiger Jahre
benötigten, um das Schwanken, das durch seinen 4,7 Jahre
andauernden Umlauf hervorgerufen wird, festzustellen.
Um einen zweiten Stern entdeckte das Team ein
Planetenpaar, das in Resonanzbahnen festgehalten wird und sich im
Synchronzustand um seinen Stern bewegt, mit Umlaufsdauern von 60
und 30 Tagen. Aufgrund dieses Verhältnisses von 2:1 läuft der
innere Planet während jedes Umlaufs doppelt so oft um wie der
äußere. "Sie treiben sich schwerkraftmäßig gegenseitig
an, um diese zeitliche Übereinstimmung aufrechtzuerhalten, wobei
ihre elliptischen Bahnen ineinandergesetzt und ausgerichtet sind
wie russische Matruschka-Puppen."
"Diese beiden, sich in Resonanz
befindlichen Planeten scheinen in Harmonie zu ertönen. Sie sind
wie zwei harmonische Töne auf einem Seiteninstrument, mit
Frequenzen, die im richtigen Verhältnis stehen."
Diese zwei, sich im Gleichklang befindenden
Planeten haben Massen des mindestens 0,5- und 1,8fachen der
Jupitermasse und umrunden Gliese 876, einen schwachen roten
Zwergstern, der nur 15 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, im
Sternbild Wassermann. Das Team hatte schon vor zwei Jahren
genügend Daten über die Schwankungen von Gliese 876, um den
zweiten Planeten nachzuweisen, aber die in Resonanz befindlichen
Bahnen verblüfften es. Anfang Dezember setzte sich Marcy hin, um
herauszufinden, warum die Daten nicht mit dem Modell eines
Einzelplaneten, der den Stern umrundet, zusammenpaßten. Er
entschloß sich, ein System von zwei Planeten zu entwerfen, und
nach viel Versuchen und Fehlschlägen fand er heraus, daß zwei
synchrone Umlaufbahnen mit Perioden im Verhältnis von 2:1 die
Daten am besten repräsentieren. Dies ist das erste bekannte, in
Resonanz befindliche Mehrplanetensystem mit einem Verhältnis von
2:1.
"Wir sind zum Narren gehalten worden. Der
Gleichlauf gestattete es einem der Planeten - dem kleineren,
inneren -, sich im Hin-und-her-bewegen des anderen zu verbergen.
Vielleicht haben wir die Musik der planetaren Sphären entdeckt.
Nun strengen wir uns mächtig an, daß wir die Gesänge auch vernehmen, da
diese Planeten uns sicherlich etwas über ihre Entstehung
verraten."