Highlights der aktuellen Forschung
Kürzlich veröffentlichten PlanetS-Forschende Arbeiten über einen verbotenen Planeten, gestohlene Kometen, Meteoriten von der Vesta und seltene Erden in der Atmosphäre eines glühend heissen Exoplaneten.
Das auf Computersimulationen basierende Video zeigt, was passiert, wenn zwei junge Sterne in einem Sternhaufen aufeinandertreffen. Jeder Stern ist von einer Scheibe mit sogenannten Planetesimalen, den Bausteinen der Planeten, umgeben – ein Ring wie der Kuipergürtel im äusseren Sonnensystem. Wenn sich die beiden Sterne treffen, wird der Kuipergürtel des kleineren Sterns durch den massereicheren Stern zerrissen. “Dies führt dazu, dass Planetesimale hinausgeschleudert werden und als Oumuamua-artige Objekte wegfliegen”, erklärt Tom Hands, PlanetS-Forscher an der Universität Zürich. Das seltsame, zigarrenförmige Objekt war der erste bekannte, interstellare Besucher unseres Sonnensystems.
Die Simulationen zeigen, dass eine nahe Begegnung nicht nur Objekte auf eine Reise durch den interstellaren Raum schickt, sondern dass einige der Körper auf bizarre Bahnen gezwungen oder sogar vom vorbeiziehenden Stern eingefangen werden. Unsere eigene Sonne entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren höchstwahrscheinlich in einer ähnlichen Umgebung; sie könnte also vergleichbare Begegnungen erlebt haben. “Ich war überrascht, wie leicht bereits junge Sterne Material von ihren stellaren Geschwistern stehlen können”, sagt Tom Hands. Deshalb könnte auch unser Sonnensystem fremde Kometen enthalten, die in diesen frühen Phasen von einem anderen Stern gestohlen wurden. Weitere Informationen: http://nccr-planets.ch/de/blog/2019/05/24/gestohlene-kometen-und-vagabundierende-objekte/
Ein verbotener Planet
Ein internationales Team von Astronomen, darunter Mitglieder von PlanetS, hat einen “verbotenen” Planeten gefunden an einem Ort, wo er nicht hingehört, in der sogenannten Neptun-Wüste. Der Exoplanet mit der Bezeichnung NGTS-4b hat eine Masse von 20 Erdmassen und einen Radius, der 20 Prozent kleiner ist als derjenige von Neptun. Er umkreist seinen Stern alle 1,3 Tage und hat eine Temperatur von fast 1.000 Grad Celsius. Dennoch besitzt er immer noch eine eigene Atmosphäre, was den Forschern Kopfzerbrechen verursacht.
“Dieser Planet liegt genau in der Zone, in der neptungrosse Planeten nicht überleben konnten”, sagt François Bouchy, Professor an der Universität Genf und Mitglied von PlanetS. Entdeckt wurde der Planet mit der Teleskopanlage NGTS (Next-Generation Transit Survey) im Norden Chiles. Es ist unklar, warum der Planet in der Neptun-Wüste existieren kann, obwohl die Forscher zwei mögliche Erklärungen angeben: Der Planet könnte erst während der letzten Million Jahre in diese Region gelangt sein oder er war sehr gross und die Atmosphäre verdampft noch. Weitere Informationen: http://nccr-planets.ch/blog/2019/06/03/forbidden-planet-found-in-neptunian-desert/
Botschafter von Vesta
Der Asteroid Vesta aufgenommen vom NASA-Satelliten Dawn. Dawn untersuchte Vesta von Juli 2011 bis September 2012. (Bild NASA)
Forscherinnen und Forscher der Gruppe um Maria Schönbächler, Professorin am Institut für Geochemie und Petrologie der ETH Zürich und Mitglied von PlanetS, haben das Alter und die Herkunft von fünf Meteoriten einer Klasse namens Mesosideriten bestimmt. Diese sind aus Silikatgestein-Bruchstücken und Metall, in der Regel Eisen und etwas Nickel, zusammengesetzt. Die beiden Komponenten weisen ein ungeordnetes Gefüge auf. Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass sie von einem “differenzierten Asteroiden” stammen müssen – also von einem Himmelskörper, der einst eine Kruste, einen Mantel und einen flüssigen Kern hatte.
Die Forschenden fanden heraus, dass die Meteoriten über 4,5 Milliarden Jahre alt sind und von Vesta stammen, dem zweitgrössten Hauptgürtel-Asteroiden. “In der Regel ist es sehr schwierig bis unmöglich, Meteoriten bestimmten Usprungsasteroiden zuzuweisen”, erklärt Maria Schönbächler. Auf Vesta gekommen sind die Forschenden nicht nur aufgrund der Datierung und der chemischen Zusammensetzung der untersuchten Mesosideriten. Auf diesen Asteroiden weisen auch Beobachtungsdaten der NASA-Raumsonde “Dawn” hin. Weitere Informationen: https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2019/06/meteoriten-von-vesta-bieten-einblick.html
Seltene Erden in der Atmosphäre eines heissen Gasriesen
KELT-9 b ist der heisseste Exoplanet, der bisher bekannt ist. Im Sommer 2018 hat ein Team von Forschenden der Universitäten Bern und Genf Signaturen von gasförmigem Eisen und Titan in dessen Atmosphäre gefunden. Jetzt konnten dieselben Forschenden auch Spuren von verdampftem Natrium, Magnesium, Chrom und erstmals der Seltenen Erden Scandium und Yttrium nachweisen – wobei die letzten drei noch nie zuvor in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen worden sind. Das Team beobachtete den heissen Gasriesen mit dem HARPS-North Spektrografen auf dem italienischen Telescopio Nazionale Galileo auf der Insel La Palma.
Die Atome in der Atmosphäre des Exoplaneten absorbieren jeweils einen Teil des Lichts des Sterns. Jedes Atom hat so einen einzigartigen «Fingerabdruck» der Farben, die es absorbiert. Anhand dieser Fingerabdrücke können Astronominnen und Astromnomen die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre von Exoplaneten ableiten, auch wenn sie viele Lichtjahre entfernt sind. «Die Chancen stehen gut, dass wir mit dieser Technik dereinst sogenannte Biosignaturen, also Anzeichen für Leben, auf einem Exoplaneten finden werden. Letztendlich wollen wir mit unserer Forschung die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems sowie den Ursprung des Lebens ergründen», sagt Kevin Heng, Direktor und Professor des Center for Space and Habitability (CSH) an der Universität Bern und Mitglied von PlanetS. Weitere Informationen: https://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2019/medienmitteilungen_2019/seltene_erden_in_der_atmosphaere_eines_exoplaneten_entdeckt/index_ger.html
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