Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat zum ersten Mal das Licht von zwei bekannten Planeten eingefangen, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen. Die Ergebnisse markieren den Beginn eines neuen Zeitalters der Planetenforschung, in dem „extrasolare“ Planeten direkt gemessen und verglichen werden können.
"Spitzer hat uns ein leistungsstarkes neues Werkzeug zur Verfügung gestellt, mit dem wir die Temperaturen, Atmosphären und Umlaufbahnen von Planeten, die Hunderte von Lichtjahren von der Erde entfernt sind, kennenlernen können", sagte Dr. Drake Deming vom Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., Hauptautor von eine neue Studie auf einem der Planeten.
"Es ist fantastisch", sagte Dr. David Charbonneau vom Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik, Cambridge, Massachusetts, Hauptautor einer separaten Studie über einen anderen Planeten. "Wir suchen seit fast 10 Jahren nach diesem Licht, seit extrasolare Planeten entdeckt wurden." Das Deming-Papier erscheint heute in der Online-Publikation von Nature. Das Charbonneau-Papier wird in einer kommenden Ausgabe des Astrophysical Journal veröffentlicht.
Bisher wurden alle bestätigten extrasolaren Planeten, einschließlich der beiden kürzlich von Spitzer beobachteten, indirekt entdeckt, hauptsächlich durch die "Wobble" -Technik und in jüngerer Zeit durch die "Transit" -Technik. Bei der ersten Methode wird ein Planet durch den Gravitationsschlepper erfasst, den er auf seinen Mutterstern ausübt, wodurch der Stern wackelt. Im zweiten Fall wird die Anwesenheit eines Planeten abgeleitet, wenn er vor seinem Stern vorbeizieht, wodurch der Stern dunkler wird oder blinkt. Beide Strategien verwenden Teleskope für sichtbares Licht und zeigen indirekt die Masse bzw. Größe von Planeten.
In den neuen Studien hat Spitzer direkt das warme Infrarotlicht zweier zuvor entdeckter „heißer Jupiter“ -Planeten mit den Bezeichnungen HD 209458b und TrES-1 beobachtet. Heiße Jupiter sind extrasolare Gasriesen, die sich eng um ihre Elternsterne drehen. Von ihren gerösteten Umlaufbahnen nehmen sie reichlich Sternenlicht auf und leuchten hell in Infrarotwellenlängen.
Um dieses Planetenglühen von dem der feurig heißen Sterne zu unterscheiden, verwendeten die Astronomen einen einfachen Trick. Zuerst verwendeten sie Spitzer, um das gesamte Infrarotlicht sowohl von den Sternen als auch von den Planeten zu sammeln. Als die Planeten dann als Teil ihrer regulären Umlaufbahn hinter die Sterne tauchten, maßen die Astronomen das Infrarotlicht, das nur von den Sternen kam. Dies zeigte genau, wie viel Infrarotlicht zu den Planeten gehörte. "Im sichtbaren Licht überwältigt die Blendung des Sterns den vom Planeten reflektierten Lichtschimmer vollständig", sagte Charbonneau. "Im Infrarot ist der Stern-Planet-Kontrast günstiger, weil der Planet sein eigenes Licht aussendet."
Die Spitzer-Daten sagten den Astronomen, dass beide Planeten mindestens 1.000 Kelvin (727 Grad Celsius, 1340 Fahrenheit) dämpfen. Diese Messungen bestätigen, dass heiße Jupiter tatsächlich heiß sind. Die bevorstehenden Spitzer-Beobachtungen mit verschiedenen Infrarotwellenlängen werden voraussichtlich mehr Informationen über die Winde und die atmosphärische Zusammensetzung der Planeten liefern.
Die Ergebnisse erwecken auch ein Rätsel, das einige Astronomen zur Ruhe gelegt hatten. Der Planet HD 209458b ist ungewöhnlich geschwollen oder groß für seine Masse, was einige Wissenschaftler für das Ergebnis der Anziehungskraft eines unsichtbaren Planeten hielten. Wenn diese Theorie richtig gewesen wäre, hätte HD 209458b eine nicht kreisförmige Umlaufbahn. Spitzer entdeckte, dass der Planet tatsächlich einem Kreisweg folgt. "Wir sind wieder auf dem ersten Platz", sagte Dr. Sara Seager, Carnegie Institution in Washington, Washington, Mitautorin des Deming-Papiers. "Für uns Theoretiker macht das Spaß."
Spitzer ist ideal geeignet, um extrasolare Planeten zu untersuchen, von denen bekannt ist, dass sie Sterne von der Größe unserer Sonne in Entfernungen von 500 Lichtjahren durchqueren oder kreuzen. Von den sieben bekannten Transitplaneten erfüllen nur die beiden hier genannten diese Kriterien. Wenn mehr entdeckt werden, wird Spitzer in der Lage sein, ihr Licht zu sammeln - ein Bonus für das Observatorium, da es ursprünglich nicht für extrasolare Planeten ausgelegt war. Der künftige Coronagraph des NASA Terrestrial Planet Finder, der 2016 veröffentlicht werden soll, kann extrasolare Planeten, die so klein wie die Erde sind, direkt abbilden.
Kurz nach seiner Entdeckung im Jahr 1999 wurde HD 209458b der erste Planet, der über die Transitmethode entdeckt wurde. Dieses Ergebnis kam von zwei Teams, eines von Charbonneau angeführt. TrES-1 wurde 2004 über die Transitmethode im Rahmen der von der NASA finanzierten Transatlantischen Exoplaneten-Umfrage gefunden, einem bodengestützten Teleskopprogramm, das teilweise von Charbonneau eingerichtet wurde.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
