Planetenentstehung Eine Zusammenstellung derzeitiger Entstehungshypothesen Justus Benad 06.10.2011.
Didaktik der Astronomie Exoplaneten - kuffner-sternwarte.at fileHD 149026 b – TransitSaturn Kern...
62
Didaktik der Astronomie Exoplaneten Stellen Sie sich vor es wird Nacht ... ... zum ersten Mal.
Transcript of Didaktik der Astronomie Exoplaneten - kuffner-sternwarte.at fileHD 149026 b – TransitSaturn Kern...
Didaktik der Astronomie
Exoplaneten
Stellen Sie sich vor es wird Nacht ...
... zum ersten Mal.
Der Lange Weg
• „Dunkle“ Begleiter von Sternen: zB Weisse Zwerge: Sirius b, Prokyon b
• Positionsmessungen: Peter van de Kamp und Barnards Stern
• Geschwindigkeitsmessungen: Von Doppelsternen zu Planeten
Erste Hinweise ab 1984Scheiben um Sterne
Scheibe um β Pictoris Scheiben„Silhouetten“ im OrionNebel
EXOPLANETEN
1992 2008
Überaschungen
• 1992: A. Wolcszan PSR 1257+12 Pulsarplaneten• 1994: G. Walker, vielleicht keine Planeten• 1995: M. Mayor, 51 Pegasi b, 4 TageJahr• Exzentrische Planeten
51 Pegasi b4 Tage0.05 AE0,5x Jupiter
Radialgeschwindigkeit von 51 Peg
Planeten inDoppelsternsystemen:
γ Cephei b
Junge BärenPlaneten: Eridaniε
Umlaufzeit: 7,1 JahreAbstand Planet Stern:1,4 bis 5,4 AEMasse: 0.8 bis 1.6 JupiterErdabstand: 10,49 Lichtjahre
5fach System im Krebs:55 Cancri
Min Masse
0.045
0.84
0.21
4.05x Jupiter
Bez.
Ae
Ab
Ac
Ad
Umlaufzeit
2.81 Tage
14.7 Tage
44.3 Tage
12.1 Jahre
Exzentrizität 0.17 0.02 0.34 0.16
Entdeckung 2004 1997 2002 2002
Sind das wirklich Planeten?
Auf der Suche nach dem ersten Planetendurchgang
HD 209458 – Die Lichtkurve
PlanetenDurchgänge zeigen:
1. Massen sind Planetenmassen2. Radien sind Gasplanetenradien3. Dichte und Zusammensetzung4. Nachweis mit 2 Methoden!
EXTREM PLANETEN
Auf dem Weg zu den Kleinen
Neue Rekorde• MikroGravitationslinsenereignisse ?
(statistisch 57 Erdmassen aber zB mit 1% Wahrscheinlichkeit ein Schwarzes Loch)
• Gliese 581 b: 5,1 Erdmassen (mindestens)• GJ 436 b: M = 22,6 ± 1,9 Erdmassen
„Heisser Neptun“ (Uranus: 15, Neptun 17)• TW Hydrae b: ; 9,8 +/ 3,3 M_Jup; 10 Ma?
DIREKTE BEOBACHTUNGEN
Das erst Bild von Exoplaneten
Ausgleich der Luftunruhe:Adaptive Optik – NACO an Yepun
GQ Lupi b + Stars,BD+planetsStars: Collapse ofBonnorEbert sphersBrown Dwarfs: same as starsPlanets: Nucleatedinstability, plausible, Toomrestable nebulae, particle in box accretion
Poster bei Neuhäuser et al.
2M1207 2MASSWJ1207334393254
Chauvin et al. 2004
HD 149026 b – TransitSaturnKern mit 70 Erdmassen: Planetenentstehung wie im SoSy
Sato, Fischer et al. 2005
Ein Planet für einen hellen Stern
Pollux_in_Tautenburg
Günther Wuchterl
Astrophysikalisches Institut und UniversitätsSternwarteJena
2007 Jahr der Planetendurchgänge
SIE SIND ÜBERALL!
Der nächste EntdeckungsSchritt
VON GASPLANETEN ZU ERDÄHNLICHEN PLANETEN
Die Aufgabe
Suchen Sie selbst!
CoRoTFeld im 2m Teleskop
CoRoTs Himmel
CoRoT SuchgebieteBezeichnung Dauer Beginn Ende Sterne
in TagenAbgeschlossenIra01 61 02.02.07 02.04.07 11448Src01 26 13.04.07 09.05.07 7015Lrc01 153 15.05.07 15.10.07 11414
29877LaufendLra01 150 23.10.07 21.03.08 11448
Der ALARMModus
• Rohdaten werden direkt an LAM weitergeleitet (alle ein bis zwei Wochen)
• Schnellanalyse• Rangliste „interessanter“ Sterne (Transits?)• Upload der Liste zum Satelliten• Helligkeitswerte alle 30 Sekunden gespeichert
4. Mai 2007 CoRoTExo1b
Vergleich BodenWeltraumEntdeckungslichtkurven
OGLETR56 CoRoTExo1b
20. Dez. 2007 – der zweite PlanetCoRoTExo2b
Die ersten CoRoTPlaneten
Exo1b : 1,51 d, 1,49 (8) RJup
, 1,03(1) Mjup
Exo2b: 1,47 d, 1,46 (3) R
Jup, 3,31(1) M
Jup
CoRoTExo1b
Exoplaneten
Haben wir schon die typischen Planeten gefunden?
Ist das Sonnensystem typisch?
Anzahl entdeckter Exoplaneten
2007
270
Entdeckungen pro Jahr
Baum der Exoplaneten
Jahr: nach obenBahnform: nach hintenBahnradius: nach rechtsMasse: Kugelgröße
Entdeckungsmethoden
Massen / Mindestmassen
[Mindest]Massen logarithmisch
Umlaufszeiten
Warum sind Exoplaneten seltsam?
• Exzentrisch• Sternnahe• Massereich
Seltsam Exzentrisch?
Vergleich mit Doppelsternen
Pulsarplaneten• Überlegene Genauigkeit (Kleinplaneten)• Seltener Hauptkörper: Sternrest• Planetensystem mit kreisrunden Bahnen!
Seltsam aber ähnlich:das Pulsarsystem
Überragende Genauigkeit
Kleinplaneten nachweisbar!
SoSyähnliche
Bahnen und Massen!
Seltsam nahe ? Schnelle Funde!
Auf dem Weg zur Normalität
• Größere Planeten mit Jupiters Umlaufzeit etwa 12 Jahre
• Rundere Bahnen,• Planetensysteme.
Die Suche ist erst am Anfang
• Nahe schwere Planeten leichter zu entdecken,
• Suchstrategien und Entdeckungsmethoden,• Planetensuche dauert jahrelang,• Jupiter entdecken heißt 12 Jahre beobachten
Wir finden Exoplanetenweil
sie anders sind als unsere!
PLANETENDÄMMERUNG ...
Stellen Sie sich vor es wird Nacht ...... zum ersten Mal.
Übungen Exoplaneten1) Suchen Sie nach Relationen zwischen den
Eigenschaften der Exoplaneten; http://exoplanet.eu/ > Interactive catalog
2) Erstellen Sie eine Visualisierung eines ExoSystems mit SoSyVergleich;
3) Entwerfen Sie einen ExoPlanetenweg analog zur SonnensystemVariante.
