Astronomen haben eine riesige Erde in der Nähe der bewohnbaren Zone ihres Sterns gefunden

Die sehr kleine Bewegung eines kleinen Sterns zeigte die Anwesenheit eines Exoplaneten, der in der Nähe eines bewohnbaren Ortes umkreist.

Um einen schwachen Roten Zwerg namens Ross 508 herum, der nur 36,5 Lichtjahre entfernt liegt (aber zu schwach, um mit bloßem Auge gesehen zu werden), haben Astronomen die Existenz einer Welt bestätigt, die viermal so groß ist wie die Erde. Angesichts dessen, was wir über die Grenzen der Planetenmasse wissen, bedeutet dies, dass die Welt wahrscheinlich eher terrestrisch oder felsig als gasförmig ist.

Es ist unwahrscheinlich, dass der Exoplanet namens Ross 508 b bewohnbar ist, wie wir ihn kennen; Die Entdeckung, die erste ihrer Art in einer neuen Vermessung mit dem National Astronomical Observatory of the Subaru Telescope of Japan (NAOJ) auf Hawaii, demonstriert jedoch die Wirksamkeit von Techniken, die zur Lokalisierung kleinerer Planeten um schwächere Sterne verwendet werden.

Die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten wird durch die Art, wie wir diese Exoplaneten unserer Meinung nach beschaffen, etwas frustriert. Das einzige Modell, das wir haben, ist die Erde: ein relativ kleiner Planet, der in einer Entfernung von seinem Stern umkreist, wo Temperaturen zu flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche führen. Dies wird als „bewohnbare Zone“ bezeichnet.

Dies sind natürlich nicht die einzigen Faktoren, die eine Rolle spielen – der Mars liegt zum Beispiel in der bewohnbaren Zone der Sonne –, aber sie sind die am einfachsten zu untersuchenden Faktoren.

Die Technologien, mit denen wir nach Exoplaneten suchen, funktionieren jedoch am besten auf großen Welten wie Gasriesen, die in sehr geringen Entfernungen umkreisen und zu heiß für flüssiges Wasser sind. Das bedeutet nicht, dass wir keine anderen Arten von Welten finden können, aber es ist schwieriger.

Die Haupttechnik zum Auffinden von Exoplaneten ist die Transitmethode. Das ist es, was das TESS-Teleskop der NASA verwendet, um Exoplaneten zu jagen, und Kepler war davor. Ein Instrument, das die Sterne anstarrt und nach regelmäßigen Einbrüchen in ihrem Licht sucht, die von einem Objekt verursacht werden, das sich regelmäßig zwischen uns und dem Stern dreht.

Die Tiefe dieser Kreuzung kann zur Berechnung der Körpermasse verwendet werden; Je größer die Lichtkurve – hervorgerufen durch große Planeten – desto leichter ist sie zu identifizieren.

Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels wurde bestätigt, dass 3.858 Exoplaneten mit dieser Methode gefunden wurden.

Die zweitfruchtbarste Methode ist die Radialgeschwindigkeitsmethode, auch bekannt als Wobble- oder Doppler-Methode. Wenn zwei Objekte in der Umlaufbahn gefangen sind, dreht sich eines nicht um das andere; Stattdessen kreisen sie um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Das bedeutet, dass der Gravitationseinfluss von Planeten, die ihn umkreisen, den Stern sofort ein wenig wackeln lässt – ja, sogar die Sonne.

Daher ist ein Sternenlichtstern, der die Erde erreicht, sehr schwach dopplerverschoben. Wenn es sich auf uns zu bewegt, wird das Licht leicht zu blauen Wellenlängen komprimiert, und wenn es sich wegbewegt, wird es zu rötlichen Wellenlängen komprimiert. Diese Technik eignet sich besser zum Erkennen kleinerer Exoplaneten mit breiteren Umlaufbahnen.

Im Jahr 2019 machte sich ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von NAOJ daran, eine Untersuchung mit dem Subaru-Teleskop durchzuführen, um nach dunkelroten Zwergsternen von Exoplaneten zu suchen, indem Dopplerverschiebungen im Infraroten und nahen Infrarot identifiziert wurden. Dies ermöglicht die Suche nach schwächeren roten Zwergsternen und damit nach den ältesten und etabliertesten.

Ross 508b, beschrieben in einem Forschungsbericht unter der Leitung des Astronomen Hiroki Harakawa vom Subaru-Teleskop, ist der erste Exoplanet der Kampagne und ein vielversprechender Planet. Die Masse der Erde beträgt etwa die vierfache Masse der Sonne und dreht sich alle 10,75 Tage um den Stern.

Das ist viel näher an der Erdumlaufbahn, wie Sie vielleicht bemerkt haben; Aber der Ross 508 ist viel kleiner und leichter als die Sonne. In dieser Entfernung ist die Sternstrahlung, die auf Ross 508b trifft, nur 1,4-mal so groß wie die Sonnenstrahlung, die auf die Erde trifft. Dies bringt den Exoplaneten sehr nahe an den äußeren inneren Rand der habitablen Zone seines Sterns.

Diese Entdeckung verheißt Gutes für die Zukunft. Zum Beispiel kreuzt Ross 508b seinen Stern. Das bedeutet, dass TESS, das sich im April und Mai dieses Jahres in den Sternsektor am Himmel verlagerte, möglicherweise genügend Transitdaten erhalten hat, damit Astronomen erkennen können, ob ein Exoplanet eine Atmosphäre hat. Solche Beobachtungen könnten Wissenschaftlern helfen, die Atmosphären potenziell bewohnbarerer Welten zu erkennen.

Darüber hinaus ist Ross 508, der 18 % der Sonnenmasse ausmacht, einer der kleinsten und leichtesten Sterne mit einer umlaufenden Welt, die mit Radialgeschwindigkeit erfasst wurde. Dies deutet darauf hin, dass zukünftige Radialgeschwindigkeits-Durchmusterungen bei infraroten Wellenlängen das Potenzial haben, eine große Vielfalt von Exoplaneten aufzudecken, die schwache Sterne umkreisen, und die Vielfalt ihrer Planetensysteme aufzeigen.

Die Forschung des Teams wurde akzeptiert Veröffentlichungen der Japanischen Astronomischen Gesellschafterhältlich bei arXiv.

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