Die nächste Planetenjagdmission der ESA sollte endlich den Zwilling der Erde finden

By | December 20, 2023

Nach fast dreißig Jahren der Suche nach extrasolaren Planeten bleibt es eine schwierige Aufgabe, einen erdähnlichen Planeten zu finden, der einen anderen sonnenähnlichen Stern umkreist. Aber Ende 2026 wird die Europäische Weltraumorganisation ein großes Multi-Elemente-Weltraumteleskop starten, das im Laufe seiner 4,5- bis 8-jährigen Beobachtungsdauer einen großen Beitrag zur Frage leisten dürfte, wie weit extrasolare Erden tatsächlich verbreitet sind.

PLATO, die Mission PLAnetary Transits and Oscillations of Stars, wird sich mit grundlegenden Fragen befassen wie: Wie entstehen und entwickeln sich Planetensysteme? Hängt die Häufigkeit terrestrischer Planeten von der Umgebung ab, in der sie entstanden sind? PLATO wird auch neue Daten zur Sternphysik einer Vielzahl sonnenähnlicher Sterne liefern, aber das ist ein Thema für einen zukünftigen Beitrag.

PLATO wird ein enormes Sichtfeld haben; In einem einzigen Feld gibt es etwa 300.000 Ziele, erzählte mir Isabella Pagano, Co-Hauptforscherin von PLATO und Direktorin des Astrophysikalischen Observatoriums von Catania, Teil des italienischen Nationalinstituts für Astrophysik, in ihrem Büro auf Sizilien.

Der größte Teil seines Sternenkatalogs wird zwischen einigen hundert und einigen tausend Lichtjahren entfernt sein.

Die aktuelle Version des PLATO-Eingabekatalogs enthält etwa 180.000 Sterne im PLATO-Südfeld, das bereits ausgewählt wurde und mindestens zwei Jahre lang beobachtet wird, Marco Montalto, Astrophysiker am Astrophysikalischen Observatorium von Catania und Mitglied der PLATO-Mission, erzählte mir. in Sizilien. Am wahrscheinlichsten sei es aber, weiterhin das gleiche Feld und die gleichen Sterne zu beobachten oder auch ein anderes Feld im Norden zu beobachten, wodurch die Gesamtzahl der Sterne auf etwa 360.000 steige, sagt er.

PLATO wird einen privilegierten Standpunkt vertreten

Vom gravitativ stabilen Erde-Sonne-Lagrange-Punkt 2 aus, etwa 1,5 Millionen Kilometer entfernt, wird PLATO eine große Anzahl ausgewählter sonnenähnlicher Sterne, darunter einige Rote Zwerge, auf der Suche nach der verräterischen Signatur eines erdähnlichen Planeten absuchen es bewegt sich über das Gesicht. seines Muttersterns.

PLATO hat wirklich keine Instrumente; Nur 26 Kameraelemente, die Photonen für die Photometrie sammeln und die Intensität und Helligkeit eines bestimmten Himmelsziels messen.

Im Rahmen ihrer Planetenjagd-Aktivität versucht die Mission, die Abnahme der Helligkeit des Zielsterns zu erfassen, die dadurch verursacht wird, dass ein Planet mit der Masse der Erde durch die Oberfläche seines Muttersterns wandert.

Obwohl es nur 12 Stunden dauert, bis ein erdähnlicher Planet die Oberfläche eines sonnenähnlichen Sterns passiert, benötigen Astronomen mindestens zwei vollständige Transite, um zu bestätigen, dass ein erdähnlicher Planet tatsächlich seinen Stern umkreist.

Auf der Suche nach der verräterischen Verdunkelung, die durch eine vorbeiziehende Erde verursacht wird

Sie möchten Objekte so lange wie möglich beobachten; Dadurch ist es möglich, mögliche Transite von Planeten mit Umlaufzeiten zu erkennen, die mit denen eines Planeten wie unserer Erde vergleichbar sind, sagte mir Enrico Corsaro, Astrophysiker am Observatorium von Catania und Mitglied des wissenschaftlichen Konsortiums PLATO auf Sizilien. Grundsätzlich müssen Sie den Planeten mindestens zweimal um den Stern herumlaufen sehen; Ich sage zweimal, denn wenn es einmal passiert, könnte es nur ein falsches Ereignis sein, sagt er.

Laut ESA soll PLATO während seiner Mission Hunderte von Gesteinsplaneten charakterisieren, die andere Sterne umkreisen, darunter auch einige der Zwillinge der Erde. Die Mission soll in der Lage sein, die Masseneigenschaften von Planeten zu bestimmen, um ihre potenzielle Bewohnbarkeit sowie die Gesamtarchitektur ihrer Planetensysteme zu bestimmen, stellt die ESA fest.

Trotz jahrzehntelanger Beobachtungen haben Astronomen noch kein Sonnensystem gefunden, dessen Architektur unserem sehr ähnlich ist. Das heißt, mit einem Planeten mit der Masse eines Jupiters, der eine jupiterähnliche Entfernung von seinem Mutterstern hat, und einem inneren Sonnensystem, das einen normalen, sonnenähnlichen Gelben Zwerg vom G-Typ wie unseren umkreist. dies ist wahrscheinlich auf eine Beobachtungsverzerrung zurückzuführen; die Tatsache, dass wir bisher durch die Einschränkungen terrestrischer und weltraumbezogener Observatorien behindert wurden.

Es wird jedoch erwartet, dass die Mission das Paradigma der Planetenjagd verändern wird, unter anderem durch die Messung der Massen, Radien und des Alters ihrer Muttersterne mit einer Genauigkeit von zehn Prozent, so die ESA. PLATO wird auch eine ununterbrochene, hochpräzise, ​​langfristige (mindestens zwei Jahre) photometrische Überwachung im sichtbaren Band sehr großer Proben heller Sterne ermöglichen, so die Raumfahrtbehörde.

Die Häufigkeit erdähnlicher Planeten in der bewohnbaren Zone um einen Stern wie die Sonne ist sehr ungewiss; es könnten dreißig bis sechzig Prozent sein, sagt Montalto.

Wir wissen immer noch sehr wenig über die Population von Exoplaneten um sonnenähnliche Sterne.

Es gibt mehr als 4.000 Planetensysteme, die wir heute kennen, und wir können nicht sagen, dass es darunter ein analoges echtes festes Sonnensystem gibt, sagt Pagano.

Auf den Spuren Galileis wandeln

Dennoch gibt es hier in Catania, wo der Nachthimmel oft außergewöhnlich sein kann, eine gewisse Synergie bei der Suche nach Planeten um nahegelegene Sterne. Das mag zum Teil daran liegen, dass die astronomische Kultur in Italien selbst fast 500 Jahre zurückreicht, bis in die Zeit des italienischen Philosophen und frühen kosmologischen Theoretikers Giordano Bruno, der postulierte, dass wir nur auf einem von vielen bewohnbaren Planeten im größeren Kosmos leben. Aber es war Galileo Galilei, der sich etwa zur gleichen Zeit für wissenschaftlich fundierte Beobachtungen unseres eigenen Sonnensystems einsetzte.

Pagano sagt, dass mindestens ein grundlegender Unterschied zwischen Galileo und früheren Himmelsbeobachtern in Europa darin bestand, dass Galileo seine Beobachtungen auf wissenschaftliche Weise mit Datum, Uhrzeit und oft sogar Illustrationen aufzeichnete. Dies war ein früher Wendepunkt im Verständnis unseres Platzes in unserem Sonnensystem und im größeren Kosmos.

Was PLATOs endgültiges exoplanetares Erbe betrifft?

Eine statistisch große Stichprobe extrasolarer terrestrischer Planeten wurde noch nie gewonnen, aber irgendwann werden wir ein vollständiges Bild davon haben, wo Planeten entstehen, sagt Montalto.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *