exoplaneten
DESCRIPTION
Exoplaneten. Beobachtungsmethoden. Indirekte Beobachtung. Doppler-Spektroskopie (Radialgeschwindigkeit) Photometrie (Transit) Astrometrie Pulsar Timing Microlensing. Direkte Beobachtung. Auslöschungsinterferometrie Abdunkelung des Zentralsterns. 716 Planeten. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Doppler-Spektroskopie (Radialgeschwindigkeit) Photometrie (Transit) Astrometrie Pulsar Timing Microlensing
2
Indirekte Beobachtung
Direkte Beobachtung Auslöschungsinterferometrie
Abdunkelung des Zentralsterns
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Kandidaten welche durch Radialgeschwindigkeiten oder bei Astrometrie gefunden wurden:
535 Planetensysteme 657 Planeten 79 Systeme mit mehreren Planeten
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Einfluss auf Bewegung der Sonne: Jupiter 12.5 m/s, Erde 0.04 m/s
Gut geeignet, um Planeten mit ~Jupitermasse zu finden
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5
Aus 10 pc Entfernung gesehen, verursacht Jupiter ein „Wackeln“ der Sonne um 500 μarcsec (Erde 0.3 μarcsec)
Masse des Planeten kann direkt bestimmt werden
Benötigte Genauigkeit wird noch nicht erreicht
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Exoplaneten mit Transit 176 Planetensysteme 193 Planeten 17 Systeme mit mehreren Planeten
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Zieht ein scheinbar kleinerer Himmelskörper vor einem anderen vorbei und bedeckt ihn dabei teilweise, so wird dieser Durchgang ein Transit genannt.
Brown et al. 2001
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Kandidaten welche durch 'Microlensing' gefunden wurden 12 Planetensysteme 13 Planeten 1 Systeme mit mehreren Planeten
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Kandidaten welche durch Bildgebende Verfahren gefunden wurden 26 Planetensysteme 29 Planeten 1 Systeme mit mehreren Planeten
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Die Region um einen Stern, in der Wasser in den 3 Aggregatzuständen (Eis, Wasser, Dampf) existieren kann.
Zwischen 0,95 und 1,37 AE Wo genau der Bereich verläuft, in dem Wasser
flüssig ist, hängt von der Masse und der Energieabstrahlung des Sterns ab.
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Informationen: Entfernung zur Sonne: 0,72 AE (Erde: 1AE) Umfang am Äquator: 38.025 km (40076 km) Volumen: 928.400.000.000 km3 (1.083.319.780.000
km3) Dichte: 5,24 g/cm3 (5,52 g/cm3) Fallbeschleunigung: 8,87 m/s2 (ca. 10 m/s2) Siderisches Jahr: 225 Erdtage (365) Volle Drehung um die eigene Achse (Tag): 243
Erdtage Monde: keine ESI: 0.44 SPH: 0.00
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Der heftige Vulkanismus Um Venus herum entwickelte sich
eine dichte Atmosphäre und eine stets geschlossene Wolkendecke. Das sorgt für einen enormen Treibhauseffekt. Venus kann ihre Wärme nicht an den Weltraum abgeben. Sie heizte sich in den letzten Millionen Jahren immer stärker auf. Heute ist sie sogar heißer als Merkur, der sonnennächste Planet!
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Informationen: Entfernung zur Sonne: 1,52 AE (Erde: 1AE) Umfang am Äquator: 21.344 km (40.076 km) Volumen: 163.140.000.000 km3 (1.083.319.780.000 km3) Dichte: 3,94 g/cm3 (5,52 g/cm3) Fallbeschleunigung: 3,69 m/s2 (ca. 10 m/s2) Siderisches Jahr: 686,93 Erdtage (365) Volle Drehung um die eigene Achse (Tag): 1,026 Erdtage oder
24,62 Stunden Monde:
Phobos: 11 km (Erdmond 3476 km) Daimos: 6 km
.
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Der Mars zu klein, um Wasser an der Oberfläche und die Luft der Atmosphäre dauerhaft festhalten zu können.
Wasser, das an die Oberfläche tritt, verdampft sofort wegen des geringen Drucks und verflüchtigt sich als Wasserdampf.
Die dünne Luft kann die Wärme der Sonne kaum speichern.» Temperatur: - 133 °C (Min.)- 55 °C (Mittel)+ 27 °C (Max.)
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Direkt im Bereich des Zentrums einer Galaxie wird sich höchstwahrscheinlich kein Leben herausbilden können. Hier geht es viel zu turbulent zu. Viele Sterne drängen sich zusammen. Wenn einer von ihnen am Ende seines Daseins angekommen ist und explodiert, wird er seine Umgebung und damit viele andere Sterne mit Röntgen- und Gammastrahlung bombardieren.
Ganz im Außenbereich einer Galaxis wird die Entstehung von Leben kaum möglich sein, denn es benötigt ja auch eine Heimat. Die Entstehung von Planeten und Monden am Rande der Galaxien ist nicht möglich, da dort zu wenig Metalle und feste Stoffe zur Verfügung stehen. Es bilden sich Sterne ohne Planeten.
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Definition: Ein extrasolarer Planet, kurz Exoplanet, ist ein Planet außerhalb des vorherrschenden gravitativen Einflusses der Sonne. Extrasolare Planeten gehören also nicht dem Sonnensystem an, sondern einem anderen Planetensystem bzw. umkreisen einen anderen Stern.
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Entfernung: 36.46 Lj Lage: Sternbild Vela Spektralklasse: K5V Sonnenmassen: 0.69 MSonne
Radius: 0.533 RSonne
Temperatur: 4715 (± 102) K Alter: 5.61 Mrd. Jahre
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Entfernung vom Stern: 0,69 AEEntdeckung in: 2011
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• Entfernung: 20.25 ± 0.3Lj • Spektralklasse: M2.5V (Sonne: G2V)
Klasse/Stern
Farbe Temp. in K Masse in M☉
Klasse G gelb 5000–5900 1.1Sonne gelb 5778 1Klasse M rot-orange ca. 3300 0,3Gliese 581 rot-orange 3498 (± 56) 0.31 (± 0.0
2)
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Radius: 0.3 (± 0.01) Rsun (208.710 km) Alter: 8 (−1
+3) Gyr Scheinbare Helligkeit: 10,57 mag
Auge sieht in der Großstadt bis 4 mag und im Gebirge bis 6 mag. vgl.: (Sonne: −26,73 mag)
(Mond: −12,73 mag)(Polarstern: 1,97 mag)(Pluto: 13,9 mag)
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1. Planet• Entdeckung: 2009• Masse: 0.0061 MJ (= 1.9 M⊕)• Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.028 AE (= 4.188.740,39 km)
• Siderisches Jahr: 3.15 Tage• Temperatur: heiß
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• 2. Planet• Entdeckung: 2005• Masse: 0.05 MJ (= 15.89 M⊕)• Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.041 AE (= 6.133.512.7 km)
• Siderisches Jahr: 5.37 Tage• Temperatur: 187 °C (Schätzung)
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• 3. Planet• Entdeckung: 2005• Masse: 0.017 MJ (5.4 M⊕) • Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.073 AE (10.920.644.6 km)
• Siderisches Jahr: 12.9182 Tage
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4. Planet• Entdeckung: ?• Masse: 0.01 MJ (= 3.18 M⊕)• Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.15 AE (= 22.439.680,65 km)
• Siderisches Jahr: 36.7 Tage
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5. Planet Entdeckung: 2007
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6. Planet• Entdeckung: ?• Masse: 0.023 MJ (= 7.3100088722 M⊕)• Durchschnittliche Entfernung zum
Zentralgestirn: 0.028 AE (= 4.188.740,39 km)
• Siderisches Jahr: 433 (± 13) Tage
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![Page 31: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/31.jpg)
Entfernung 180 pc~ 600 Lj
Spectral Type G5
Hitze: 5518Kelvin
Sonnenmassen/Sonnenradii 0.970/0.979
http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler22b/
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Planet Charakteristika Planetenumlaufbahn
Radius Dichte Transitdauer
Periode Entfernung zum Stern
R⊕ g/cm3 Stunden Tage AE
2,38 <14.7 (Erde: 5,5 g/cm3) 7.415 289.8623 0.849
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Temperature
comparisonsVenus Earth Kepler 22b Mars
GlobalEquilibriumTemperatur
e
307 K34 °C93 °F
255 K−18 °C−0.4 °F
262 K−11 °C22.2 °F
206 K−67 °C−88.6 °F
+ Venus'GHG effect
737 K464 °C867 °F
+ Earth'sGHG effect
288 K15 °C59 °F
295 K22 °C
71.6 °F
+ Mars'GHG effect
210 K−63 °C−81 °F
![Page 34: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/36.jpg)
Rank Name ESI SPH HZD Combined pClass hClass StatusN/A Earth 1.00 0.72 -0.50 0.74 warm terran mesoplanet non-exoplanet
1 KOI 736.01 0.98 0.63 -0.59 0.67 warm terran mesoplanet Kepler candidate
2 KOI 494.01 0.93 0.00 -0.33 0.53 warm terran psychroplanet Kepler candidate
3 KOI 784.01 0.91 0.46 -0.81 0.52 warm terran mesoplanet Kepler candidate
4 KOI 610.01 0.90 0.05 -0.91 0.35 warm terran mesoplanet Kepler candidate
5 KOI 947.01 0.90 0.05 -0.36 0.53 warm terran psychroplanet Kepler candidate
6 KOI 817.01 0.87 0.22 -0.82 0.42 warm superterran mesoplanet Kepler candidate
7 KOI 1361.01 0.83 0.03 -0.27 0.53 warm superterran psychroplanet Kepler candidate
8 KOI 463.01 0.83 0.00 0.34 0.5 warm terran psychroplanet Kepler candidate
9 KOI 701.03 0.81 0.76 -0.65 0.64 warm superterran mesoplanet Kepler candidate
10 KOI 227.01 0.81 0.00 -0.93 0.29 warm superterran thermoplanet Kepler candidate
11 KOI 255.01 0.80 0.91 -0.66 0.68 warm superterran mesoplanet Kepler candidate
12 KOI 854.01 0.79 0.00 0.54 0.42 warm terran hypopsychroplanet Kepler candidate
13 KOI 1026.01 0.79 0.00 0.80 0.33 warm terran hypopsychroplanet Kepler candidate
14 HD 85512 b 0.79 0.00 -0.95 0.28 warm superterran thermoplanet Confirmed
15 KOI 268.01 0.74 0.00 -0.94 0.27 warm superterran thermoplanet Kepler candidate
? Kepler-22b 0.64—0.79 0.00 -0.59 0.38warm neptunian..superterran
non-habitable..meso
planetConfirmed
16 Gliese 581 d 0.70 0.00 0.79 0.3 warm superterran psychroplanet Confirmed
N/A Mars 0.66 0.00 0.33 0.44 warm subterran hypopsychroplanet non-exoplanet
N/A Mercury 0.60 0.00 -1.46 0.05 hot mercurian non-habitable non-exoplanet
N/A Venus 0.44 0.00 -0.93 0.17 warm terran non-habitable non-exoplanet
![Page 37: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/37.jpg)
http://phl.upr.edu/library/notes/updatesonexoplanetsduringthefirstkeplerscienceconference
http://andrewrushby.com/category/astronomy-and-exoplanets/
![Page 38: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/38.jpg)
Wie aber kamen die Astronomen zu ihrer gewagt klingenden Schätzung, da bisher doch gerade erst einmal knapp 1.000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems "offiziell" entdeckt wurden, von den die meisten ziemlich groß und gar nicht erdähnlich sind? Die Antwort lautet: mittels Mikrolinseneffekts, einem Phänomen, das man zum Aufspüren von kleinen und sonnenfernen Exoplaneten nützen kann.
Die meisten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems wurden entweder aufgrund von minimalen Veränderungen der Radialgeschwindigkeit oder der Helligkeit der Sterne gefunden ("Transit-Methode"), die vor allem auf große und sonnennahe Begleiter schließen lassen. Mit sogenannten Gravitations- oder Mikrolinsen kann man hingegen auch kleinere Planeten mit größerer Umlaufbahn entdecken - was dem Astronomenteam in sechs Jahren relativ oft gelang.
Benötigt wird für das von Albert Einstein theoretisch beschriebene "Microlensing" ein weit entfernter Stern als Lichtquelle. Zieht davor ein anderer Stern vorüber, wird durch dessen Gravitation das Licht des Quellsterns gebeugt, was zur Helligkeitssteigerung führt. Der vorbeiziehende Stern wirkt quasi als Linse. Wird er freilich von Planeten begleitet, dann hinterlassen die ihre Spuren in der sogenannten photometrischen Kurve, was auf Masse und Umlaufbahn der Planeten schließen lässt.
![Page 39: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/39.jpg)
Earth Similarity Index (ESI) Standard Primary Habitability (SPH) http://phl.upr.edu/projects/
habitable-exoplanets-catalog/stats http://www.nytimes.com/
interactive/2011/12/03/science/space/1202-planet.html
http://www.factfictionandconjecture.ca/files/milky_way.html
![Page 40: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/40.jpg)
http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/list_esi
KOI http://www.scienceblogs.de/mt/
suche.cgi?IncludeBlogs=34&search=exoplaneten
![Page 41: Exoplaneten](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042719/56813532550346895d9c98bf/html5/thumbnails/41.jpg)
http://www.astrokramkiste.de/habitable-zone