Supererden könnten im Universum viel weiter verbreitet sein als bisher angenommen. Eine kürzlich durchgeführte Studie mit dem KMTNet-Teleskopnetzwerk hat ihre Anwesenheit an unerwarteten Orten aufgedeckt.
Diese Entdeckung basiert auf einer Technik namens Gravitationsmikrolinseneffekt, die es ermöglicht, Planeten durch die Beobachtung von Lichtverzerrungen ferner Sterne zu entdecken. Die Forscher identifizierten Supererden, die in Entfernungen um ihren Stern kreisen, die mit der Umlaufbahn des Jupiter um die Sonne vergleichbar sind – eine Konfiguration, die bisher als selten galt.
Das internationale Team, zu dem Wissenschaftler aus mehreren Ländern gehören, analysierte Daten, die von den KMTNet-Teleskopen gesammelt wurden. Diese Instrumente, die in Südafrika, Chile und Australien stationiert sind, beobachten ständig Millionen von Sternen auf der Suche nach diesen Mikrolinsen-Ereignissen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es für drei Sterne in unserer Galaxie mindestens eine Supererde mit einer weiten Umlaufbahn gibt. Diese unerwartete Häufigkeit stellt die derzeitigen Theorien über die Planetenentstehung in Frage, die eine Seltenheit solcher Welten in solchen Entfernungen vorhersagten.
Gravitationsmikrolinsen bieten einen einzigartigen Vorteil: Sie ermöglichen die Entdeckung von Planeten unabhängig von ihrer Helligkeit. Diese relativ neue Methode hat bereits zur Entdeckung von 237 Exoplaneten unter den mehr als 5.500 bisher bekannten beigetragen.
Die Forscher verglichen ihre Beobachtungen auch mit theoretischen Simulationen. Obwohl Fortschritte erzielt wurden, bleiben die genauen Entstehungsmechanismen dieser Supererden ein Diskussionsthema unter Wissenschaftlern.
Diese Studie, die in
Science veröffentlicht wurde, eröffnet neue Perspektiven auf die Vielfalt der Planetensysteme.
Was ist eine Gravitationsmikrolinse?
Eine Gravitationsmikrolinse ist ein astrophysikalisches Phänomen, das von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wird. Es tritt auf, wenn ein massereiches Objekt wie ein Stern oder ein Planet aus unserer Sicht vor einem weiter entfernten Stern vorbeizieht.
Dieser Durchgang verzerrt die Raumzeit um das massereiche Objekt und krümmt das Licht des Hintergrundsterns. Diese Verzerrung erzeugt eine vorübergehende Helligkeitszunahme des Sterns, die einige Stunden bis mehrere Monate andauern kann.
Astronomen nutzen diese Helligkeitsschwankungen, um die Anwesenheit von sonst unsichtbaren Objekten wie Planeten oder Braunen Zwergen zu erkennen. Die Mikrolinse ist besonders nützlich, um Planeten zu finden, die weit von ihrem Stern entfernt sind, wo andere Methoden versagen.
Diese Ereignisse sind jedoch selten und erfordern die Überwachung von Millionen von Sternen, um einige davon zu erfassen. Teleskopnetzwerke wie KMTNet sind entscheidend, um die Nachweiswahrscheinlichkeit zu erhöhen.
Warum sind Supererden so interessant?
Supererden mit Massen zwischen der der Erde und der des Neptuns stellen eine Kategorie von Planeten dar, die in unserem Sonnensystem nicht vorkommt. Ihre Erforschung kann uns daher viel über die Vielfalt der Welten im Universum lehren.
Diese Planeten können unterschiedliche Zusammensetzungen haben, von felsigen Welten ähnlich der Erde bis hin zu Planeten, die von Ozeanen oder dichten Atmosphären bedeckt sind. Ihre Anwesenheit in unterschiedlichen Entfernungen von ihrem Stern wirft Fragen über die notwendigen Bedingungen für die Planetenentstehung auf.
Die Entdeckung von Supererden in weiten Umlaufbahnen, wie sie die KMTNet-Studie enthüllt hat, deutet darauf hin, dass die Mechanismen der Planetenentstehung vielfältiger sind als erwartet. Dies könnte auf noch nicht vollständig verstandene Prozesse wie Planetenmigration oder Gasakkretion in großer Entfernung hindeuten.
Das Verständnis dieser Planeten ist entscheidend, um die Wahrscheinlichkeit der Entdeckung bewohnbarer Welten einzuschätzen. Supererden könnten aufgrund ihrer Größe und Vielfalt Umgebungen bieten, die Leben begünstigen, die sich stark von denen unterscheiden, die wir kennen.
Quelle: Science