Ein internationales Team entdeckte einen erdgroßen Planeten, der einen langlebigen roten Zwerg umkreist, und lieferte damit einzigartige Einblicke in potenziell bewohnbare Welten. Quelle: SciTechDaily.com
Forscher entdeckten mit Hilfe globaler robotischer Teleskope einen erdgroßen Planeten, SPECULOOS-3 b, der einen ultrakühlen roten Zwerg im Inneren des Milchstraße. Dieser Planet ist gezeitengebunden und hat aufgrund intensiver Strahlung wahrscheinlich keine Atmosphäre. Er bietet neue Einblicke in langlebige Rote Zwerge, die voraussichtlich zu den letzten brennenden Sternen im Universum gehören.
Unsere Galaxie ist eine Fundgrube für rote Sterne. Tatsächlich sind mehr als 70 % der Sterne in der Milchstraße M-Zwerge, auch als Rote Zwerge bekannt. Diese Sterne sind im Vergleich zu unserer Sonne kühl und dunkel, aber sie beschießen umkreisende Exoplaneten oft mit hochenergetischer Strahlung, insbesondere in den frühen Stadien ihres Lebens. Und diese „Leben“ dauern eine lang Zeit. Sterne wie unsere Sonne brennen etwa 10 Milliarden Jahre, bevor sie sich in hungrige rote Riesen verwandeln, die alle Planeten verschlingen, die ihnen zu nahe kommen. M-Zwerge brennen 100 Milliarden Jahre oder länger weiter und bieten möglicherweise eine Grundlage für Leben und ein noch längeres Zeitfenster für die Entwicklung von Leben.
Ein internationales Team hat kürzlich mit Hilfe von Roboterteleskopen auf der ganzen Welt einen erdgroßen Planeten entdeckt, der einen ultrakühlen roten Zwerg umkreist, den dunkelsten und langlebigsten aller Sterne. Wenn das Universum kalt und dunkel wird, werden dies die letzten brennenden Sterne sein.
Die Entdeckung
Der Exoplanet SPECULOOS-3 b ist etwa 55 Lichtjahre von der Erde entfernt (wirklich nah, wenn man die kosmischen Maßstäbe bedenkt!) und hat fast dieselbe Größe. Ein Jahr dort, eine Umlaufbahn um den Stern, dauert etwa 17 Stunden. Die Tage und Nächte enden jedoch möglicherweise nie: Man geht davon aus, dass der Planet gezeitengebunden ist, sodass immer dieselbe Seite, die sogenannte Tagseite, dem Stern zugewandt ist, wie der Mond der Erde. Die Nachtseite wäre in nie endender Dunkelheit eingeschlossen.
Künstlerische Darstellung des Exoplaneten SPECULOOS-3 b, der seinen roten Zwergstern umkreist. Der Planet hat einen Umfang von etwa der Erde, während sein Stern etwas größer als Jupiter ist – aber viel massereicher. Bildnachweis: Lionel Garcia
Erforschung ultra-cooler Zwerge
In unserer Ecke der Galaxie sind ultrakühle Zwergsterne allgegenwärtig. Sie sind so lichtschwach, dass ihre Planetenpopulation weitgehend unerforscht ist. Das Projekt SPECULOOS (Search for Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), das von Michael Gillon an der Universität Lüttich in Belgien geleitet wird, soll das ändern. Ultrakühle Zwergsterne sind über den Himmel verstreut, daher muss man sie wochenlang einzeln beobachten, um eine gute Chance zu haben, vorbeiziehende Planeten zu entdecken. Dafür braucht man ein spezielles Netzwerk professioneller Teleskope. Dies ist das Konzept von SPECULOOS.
„Wir haben SPECULOOS speziell dafür entwickelt, nahegelegene ultrakühle Zwergsterne auf der Suche nach Gesteinsplaneten zu erforschen“, sagte Gillon. „Mit dem SPECULOOS-Prototyp und der entscheidenden Hilfe der NASA Spitzer-Weltraumteleskop, wir haben das berühmte TRAPPIST-1-System entdeckt. Das war ein großartiger Start!”
Gillon ist der Hauptautor des Papiers, das die Entdeckung des Planeten bekannt gibt und am 15. Mai 2024 veröffentlicht wurde. Naturastronomie. Das Projekt ist ein echtes internationales Unterfangen in Partnerschaft mit den Universitäten Cambridge, Birmingham, Bern, dem Massachusetts Institute of Technology und der ETH Zürich.
Der Stern SPECULOOS-3 ist mit einer Durchschnittstemperatur von etwa 2.627 °C Tausende von Grad kühler als unsere Sonne, strahlt auf den Planeten jedoch eine starke Strahlung aus, was bedeutet, dass er wahrscheinlich keine Atmosphäre hat.
Allein den Stern zu sehen, ganz zu schweigen vom Planeten, ist eine Leistung für sich. „Obwohl dieser spezielle Rote Zwerg mehr als tausendmal dunkler ist als die Sonne, umkreist sein Planet ihn viel, viel näher als die Erde, was die Planetenoberfläche aufheizt“, sagte Co-Autorin Catherine Clark, eine Postdoktorandin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien.
Wissenswertes
- Während der Planet im Umfang so groß ist wie die Erde, ist sein Stern nur ein bisschen größer als Jupiter – aber viel massiver.
- Der Planet empfängt pro Sekunde fast 16-mal mehr Energie von der Sonne als die Erde.
- Ist Ihnen die Verbindung zu Keksen aufgefallen? Das Planetenentdeckungsprogramm SPECULOOS hat denselben Namen wie das gewürzte Shortbread. Beide stammen aus Belgien. Süß!
Die nächsten Schritte
SPECULOOS-3 b ist ein hervorragender Kandidat für Folgebeobachtungen durch das James-Webb-Weltraumteleskop. Wir könnten nicht nur etwas über das Potenzial einer Atmosphäre und die Mineralogie der Oberfläche erfahren, sondern es könnte uns auch helfen, die Sternenumgebung und unseren Platz darin zu verstehen.
„Wir machen große Fortschritte bei der Erforschung von Planeten, die andere Sterne umkreisen. Wir haben jetzt das Stadium erreicht, in dem wir Exoplaneten von der Größe der Erde entdecken und im Detail untersuchen können. Der nächste Schritt wird sein, festzustellen, ob einer von ihnen bewohnbar oder sogar bewohnt ist“, sagte Steve B. Howell, einer der Entdecker des Planeten am NASA Ames Research Center im Silicon Valley.
Weitere Informationen zu dieser Entdeckung:
Referenz: „Entdeckung eines erdgroßen Exoplaneten, der den nahegelegenen ultrakühlen Zwergstern SPECULOOS-3 umkreist“ von Michaël Gillon, Peter P. Pedersen, Benjamin V. Rackham, Georgina Dransfield, Elsa Ducrot, Khalid Barkaoui, Artem Y. Burdanov, Urs Schroffenegger, Yilen Gómez Maqueo Chew, Susan M. Lederer, Roi Alonso, Adam J. Burgasser, Steve B. Howell, Norio Narita, Julien de Wit, Brice-Olivier Demory, Didier Queloz, Amaury HMJ Triaud, Laetitia Delrez, Emmanuël Jehin, Matthew J. Hooton, Lionel J. Garcia, Clàudia Jano Muñoz, Catriona A. Murray, Francisco J. Pozuelos, Daniel Sebastian, Mathilde Timmermans, Samantha J. Thompson, Sebastián Zúñiga-Fernández, Jesús Aceituno, Christian Aganze, Pedro J. Amado, Thomas Baycroft, Zouhair Benkhaldoun, David Berardo, Emeline Bolmont, Catherine A. Clark, Yasmin T. Davis, Fatemeh Davoudi, Zoë L. de Beurs, Jerome P. de Leon, Masahiro Ikoma, Kai Ikuta, Keisuke Isogai, Izuru Fukuda, Akihiko Fukui, Roman Gerasimov, Mourad Ghachoui, Maximilian N. Günther, Samantha Hasler, Yuya Hayashi, Kevin Heng, Renyu Hu, Taiki Kagetani, Yugo Kawai, Kiyoe Kawauchi, Daniel Kitzmann, Daniel DB Koll, Monika Lendl, John H. Livingston, Xintong Lyu, Erik A. Meier Valdés, Mayuko Mori, James J. McCormac, Felipe Murgas, Prajwal Niraula, Enric Pallé, Ilse Plauchu-Frayn, Rafael Rebolo, Laurence Sabin, Yannick Schackey, Nicole Schanche, Franck Selsis, Alfredo Sota, Manu Stalport, Matthew R. Standing, Keivan G. Stassun, Motohide Tamura, Yuka Terada, Christopher A. Theissen, Martin Turbet, Valérie Van Grootel, Roberto Varas, Noriharu Watanabe und Francis Zong Lang, 15. Mai 2024, Naturastronomie.
DOI: 10.1038/s41550-024-02271-2