Steuer-Tag im Weltraum: Wie NASA-Astronauten Uncle Sam bezahlen

Das Finden von erdähnlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems war größtenteils die Arbeit von weltraumgestützten Teleskopen, aber neue Beobachtungen von einer entfernten Insel deuten darauf hin, dass sich dies ändern könnte.

Das Nordic Optical Telescope auf La Palma - einer der Kanarischen Inseln vor der Westküste Afrikas - beobachtete 55 Cancri, einen Planeten, der doppelt so groß ist wie die Erde, als er vor seinem Mutterstern vorbeifiel und die Helligkeit des Sterns verringerte , nach einer neuen Studie. Dies ist das erste Mal, dass ein Planet in dieser "Super-Erde" -Größenkategorie, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist, von einem bodengestützten Teleskop mit dieser Detektionsmethode beobachtet wurde, sagen die Forscher.

Im Jahr 2004 von einem Weltraumteleskop identifiziert, 55 Cancri e hat einen Durchmesser von etwa 16.000 Meilen (26.000 Kilometer) - etwa doppelt so groß wie die Erde. Die außerirdische Welt ist acht Mal so groß wie die Erde und macht sie zu einer so genannten Super-Erde, einem Planeten, der massiver ist als die Erde, aber wesentlich kleiner als Gasriesen wie Neptun und Uranus. Obwohl sie nicht bewohnbar sind, ähneln die Größe und Position des Planeten um einen sonnenähnlichen Stern Planeten, die das Leben unterstützen könnten, sagen Forscher. [7 Möglichkeiten, Alien Planets zu entdecken]

Die Entdeckung des Planeten mit dem nordischen Teleskop zeigt, dass Observatorien auf dem Boden die so genannte Transit-Methode verwenden könnten - indem sie nach Einbrüchen in der Helligkeit eines Sterns suchen, um einen Planeten vor ihm anzuzeigen - um weltraumgestützte Teleskope bei der Nachverfolgung zu unterstützen Studien von Super-Erden oder erdähnlichen Exoplaneten, sagen Wissenschaftler.

Fast 2.000 Exoplaneten wurden nun bestätigt, und die bevorstehende Exoplanetensuche verspricht, diesen Katalog zu erweitern.

"Wir erwarten, dass diese Umfragen so viele nahegelegene terrestrische Welten finden, dass Weltraumteleskope ihnen einfach nicht folgen können. Zukünftige Bodeninstrumentierung wird der Schlüssel sein, und diese Studie zeigt, dass es möglich ist", Mercedes Lopez -Morales, Co-Autor der neuen Forschung und ein Forscher am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik (CfA), sagte in einer Erklärung.

Fünf Exoplaneten umkreisen den Stern 55 Cancri, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt und mit bloßem Auge sichtbar ist. Die nächstgelegene Umlaufbahn dieser fünf ist 55 Cancri e, die alle 18 Stunden eine Runde um den Stern absolviert. Wenn der Planet zwischen der Erde und dem Elternstern durchgeht, scheint 55 Cancri für fast 2 Stunden um 1/2000 (oder 0,05 Prozent) zu dimmen, so die Forscher.

Solche subtilen Veränderungen zu erkennen, ist für Teleskope auf dem Boden aufgrund der Unschärfe der Erdatmosphäre schwierig. Weltraumteleskope entziehen sich diesem Problem vollständig, aber es gibt Technologien, die bodengestützten Teleskopen dabei helfen, sich dieser Herausforderung anzupassen.

Tagestemperaturen auf 55 Cancri erreichen wahrscheinlich mehr als 1.700 Grad Celsius - heiß genug, um Metall zu schmelzen und viel zu heiß, um das Leben zu unterstützen. Aber Wissenschaftler, die an der Studie beteiligt sind, sagen, dass dieser Ansatz dazu beitragen könnte, die Atmosphäre von gastfreundlicheren erdähnlichen oder überirdischen Planeten zu charakterisieren.

"Mit diesem Ergebnis nähern wir uns auch der Detektion der Atmosphären kleiner Planeten mit bodengestützten Teleskopen", sagte Lopez-Morales. "Wir ebnen langsam den Weg zur Entdeckung von Biosignaturen auf erdähnlichen Planeten um nahe gelegene Sterne."

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Eine weitere Super-Erde namens GJ 1214b, 42 Lichtjahre von der Erde entfernt, wurde zuvor von bodengebundenen Teleskopen mit der gleichen Transitmethode entdeckt, so die Forscher. GJ 1214b ist größer als 55 Cancri, mit einem etwa 2,7-fachen Durchmesser der Erde und einer Masse, die siebenmal größer ist als die der Erde. GJ 1214b umkreist einen roten Zwerg, eine Klasse von Sternen, die wesentlich kleiner und dunkler als die Sonne der Erde ist. 55 Cancri e war die erste SuperErde, die um einen Hauptreihenstern entdeckt wurde, ähnlich unserer Sonne.

Nach seiner ersten Entdeckung wurde 55 Cancri e auch zur ersten Super-Erde, die vom Spitzer Weltraumteleskop der NASA beobachtet wurde, und das Licht direkt vom Planeten aus verwendet. Somit diente es nun zweimal als Lackmustest für Super-Earth-Detektionsmethoden.

Zusätzlich zu der Fülle an Planeten, die das Kepler-Weltraumteleskop der NASA identifiziert hat, wird die Mission der Weltraumagentur Transitioning Exoplanet Survey Satellite (TESS) voraussichtlich im Jahr 2017 Tausende von Exoplaneten im Orbit um die hellsten Sterne am Himmel entdecken. "Laut der TESS-Website. Die Mission Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), deren Start für 2024 geplant ist, wird ebenfalls nach einer großen Anzahl von Exoplaneten suchen.

"Unsere Beobachtungen zeigen, dass wir die Transite von kleinen Planeten um sonnenähnliche Sterne mit bodengebundenen Teleskopen nachweisen können", sagte Ernst de Mooij von der Queen's University Belfast im Vereinigten Königreich und Hauptautor der Studie in der Stellungnahme von CfA. "Dies ist besonders wichtig, weil anstehende Weltraummissionen wie TESS und PLATO viele kleine Planeten um helle Sterne herum finden sollten, und wir werden die Entdeckungen mit bodengestützten Instrumenten verfolgen wollen."