Der Exoplaneten - Thread

[Thomas W. Riker]

Die NASA hat die kepler-Kandidaten in zwei "Chargen" veröffentlicht.
Am 2.2.2011 1235 und am 28.2.2012 1091. Da als Gesamtzahl 2321 angegeben werden, wurden wohl von der ersten Charge 5 falsifiziert. Ende 2011 waren es 33 confirmed, jetzt 77 confirmed Planets, wobei diese Zahl "tröpfchenweise" steigt.
Es muß wohl Beobachtungspausen geben, wenn kepler aus Sicht des Beobachtungsgebiets hinter der Sonne steht. Diese Zeit wird wohl intensiv für die Auswertung genutzt. Vllt kommen ja ca Februar 2013 wieder ~ 1000 neue Kandidaten dazu.

Noch ist die Zahl der 2012 bestätigten Exos ca 30% niedriger als die von 2011, was mich etwas verwundert.

[Bynaus]

Es gibt keine Beobachtungspausen. Das Beobachtungsgebiet ist weit weg von der Ekliptik - die Sonne steht nie im Weg. Die längeren Abstände zwischen den "Chargen" liegen einzig daran, dass die Perioden der veröffentlichten Kandidaten länger werden - entsprechend länger muss man warten, bis drei Transits durch sind.

[Anaxagoras]

Es wird ja immer davon geredet das man Erdähnliche Planeten sucht. Aber wie genau definiert man das?
Selbst der Mars ist ja im Grunde Erdähnlich nur hatte er eben Pech, wärs anderes gelaufen könnte man dort jetzt vielleicht leben.

Man wird ja nie einen Planeten finden der sozusagen eine Earth2 ist. Der Sauerstoffgehalt wird sich unterscheiden, die Schwerkraft wird nicht gleich sein, die Sonneneinstrahlung......

Einen Zwilling der Erde zu finden wie man oft großspurig hinausposaunt ist ja unmöglich.

[xanrof]

Es wird ja immer davon geredet das man Erdähnliche Planeten sucht. Aber wie genau definiert man das?
Selbst der Mars ist ja im Grunde Erdähnlich nur hatte er eben Pech, wärs anderes gelaufen könnte man dort jetzt vielleicht leben.
Man wird ja nie einen Planeten finden der sozusagen eine Earth2 ist. Der Sauerstoffgehalt wird sich unterscheiden, die Schwerkraft wird nicht gleich sein, die Sonneneinstrahlung......
Einen Zwilling der Erde zu finden wie man oft großspurig hinausposaunt ist ja unmöglich.

Mit *erdaehnlichen* Planeten meint man zunaechst allgemein Gesteinsplaneten (im Gegensatz zu Gasriesen, wie z.B. Jupiter oder Saturn).
Dann gibt es (vor allem in den Medien) noch den Begriff *Supererde*. Das klingt -im deutschen- zwar nach toll, klasse, super eben. Im englischen bedeutet die Silbe super jedoch u.a. gross. Damit sind also Gesteinsplaneten gemeint, die groesser als die Erde sind.
Mit den gegenwaertigen Detektionsmethoden werden bevorzugt groessere Planeten gefunden. Die werden dann Supererde genannt. Das hat aber nur technische Gruende, nicht weil man etwa gezielt nach grossen Planeten suchen wuerde.

All das hat aber nichts damit zu tun, ob der Planet auch in der habitablen Zone eines Systems sich befindet (und damit potentiell lebensfreundlich sein koennte)

[Bynaus]

In Ergänzung zu dem, was xanrof geschrieben hat, meint man mit "erdähnlichen Planeten" - zumindest bei der Keplermission - ungefähr erdgrosse Planeten in ungefähr 1 AU Entfernung zu einem ungefähr sonnenähnlichen Stern. Wie es dann auf diesem Planeten wirklich aussieht, ist eine ganz andere Frage. Bisher kennt man allerding noch keinen Planeten, der diesen Kriterien entspricht.

[Liopleurodon]

Mit *erdaehnlichen* Planeten meint man zunaechst allgemein Gesteinsplaneten (im Gegensatz zu Gasriesen, wie z.B. Jupiter oder Saturn).
Dann gibt es (vor allem in den Medien) noch den Begriff *Supererde*. Das klingt -im deutschen- zwar nach toll, klasse, super eben. Im englischen bedeutet die Silbe super jedoch u.a. gross. Damit sind also Gesteinsplaneten gemeint, die groesser als die Erde sind.
Mit den gegenwaertigen Detektionsmethoden werden bevorzugt groessere Planeten gefunden. Die werden dann Supererde genannt. Das hat aber nur technische Gruende, nicht weil man etwa gezielt nach grossen Planeten suchen wuerde.

All das hat aber nichts damit zu tun, ob der Planet auch in der habitablen Zone eines Systems sich befindet (und damit potentiell lebensfreundlich sein koennte)

Möglicherweise gäbe es für eine "Supererde" auch gar keine habitable Zone. Ein Gesteinsplanet mit der mehrfachen Erdmasse hätte auch eine entsprechend stärkere innere Hitze, weil in seiner Masse dann auch mehr radioaktive Elemente eingeschlossen wären. Damit würde ich zunächst einmal mehr Vulkanaktivität assoziieren. Als deren Folge hätte der Planet eine sehr dichte Atmosphäre aus Wasserdampf und Kohlendioxid, die durch den Treibhauseffekt wohl gnadenlos überhitzen würde.

Selbst eine Supererde, die weiter von ihrem Stern entfernt ist und sich in den kälteren Bereichen der habitablen Zone befindet, hätte immer noch das Problem der von hoher vulkanischer Aktivität immer wieder umgepflügten Oberfläche. Was dort an Lebensräumen entsteht, würde schnell wieder zerstört werden.

[Mondkalb]

Supererden um rote Zwerge könnten interessant sein. Da rote Zwerge so ein langes Leben haben, hat der Planet genug Zeit, sich geologisch zu beruhigen.
Es bleibt dann immer noch das Problem der Flares, aber die Kombination von dichter Atmosphäre und einem starken Magnetfeld könnte vielleicht genügend Schutz bieten, damit sich höheres Leben entwickeln kann.

[Liopleurodon]

Supererden um rote Zwerge könnten interessant sein. Da rote Zwerge so ein langes Leben haben, hat der Planet genug Zeit, sich geologisch zu beruhigen.

Ja, das stimmt.

Es bleibt dann immer noch das Problem der Flares, aber die Kombination von dichter Atmosphäre und einem starken Magnetfeld könnte vielleicht genügend Schutz bieten, damit sich höheres Leben entwickeln kann.

Die Flares würden die Atmosphäre erodieren. Einen Flare darf man sich nicht so vorstellen, dass die gesamte Oberfläche des Sterns heller wird. Vielmehr handelt es sich dabei um lokale Ausbrüche bzw. Sonnenfackeln, die - wegen der geringeren Größe des Zwergsterns - dort natürlich viel größere Auswirkungen haben als bei unserer Sonne.

Da die bewohnbare Zone eines Roten Zwerges sehr dicht an selbigem liegt, wäre ein Planet dort womöglich sogar in Reichweite der Sonnenfackeln. Kein günstiges Umfeld für die Entwicklung von Leben...

Selbst, wenn man nur die Zunahme der Gesamthelligkeit betrachtet, kommen dabei sehr ungünstige Werte zusammen. UV Ceti z.B. ist ein Flackerstern in unserer solaren Nachbarschaft und daher ganz gut vermessen. Aber für diesen Stern sind Helligkeitszunahmen um den Faktor 75 gemessen worden. Bekäme die Erde auf einen Schlag 75 mal mehr Sonnenlicht, dann gäbe es uns nicht mehr. Die dichtere Atmosphäre einer Supererde wäre irgendwann fortgeweht.

[Dannyboy]

Supererden um rote Zwerge könnten interessant sein. Da rote Zwerge so ein langes Leben haben, hat der Planet genug Zeit, sich geologisch zu beruhigen.

Schön, das müssen wir ja nur noch ein paar Milliarden Jahre warten, bis sich die ersten Supererden ordentlich beruigt haben

[Bynaus]

Da rote Zwerge so ein langes Leben haben, hat der Planet genug Zeit, sich geologisch zu beruhigen.

Eiin Problem dabei ist nur, dass kein Planet wirklich "blind" gegenüber seiner Vergangenheit sein kann. Wenn die Oberfläche die ersten paar Milliarden Jahre glutflüssig ist, gibts keine Ozeane. Das Wasser bleibt in der Atmosphäre, wird vom UV Licht gespalten und der Wasserstoff entkommt...

Die dichtere Atmosphäre einer Supererde wäre irgendwann fortgeweht.

Nun, die Venus hat kein Magnetfeld, aber auch nach 4.5 Mrd Jahren immer noch eine dichte Atmosphäre. Dichte Atmosphären bieten einen guten Schutz gegen Erosion. Aber um eine relativ dünne Atmosphäre (wie jene der Erde) über lange Zeit zu erhalten, brauchts natürlich ein entsprechend schützendes Magnetfeld. Supererden haben aber möglicherweise gar kein Magnetfeld (siehe z.B. Magnetic Field Generation on Super-Earths and Sub-Earths)

[xanrof]

Möglicherweise gäbe es für eine "Supererde" auch gar keine habitable Zone. Ein Gesteinsplanet mit der mehrfachen Erdmasse hätte auch eine entsprechend stärkere innere Hitze, weil in seiner Masse dann auch mehr radioaktive Elemente eingeschlossen wären. Damit würde ich zunächst einmal mehr Vulkanaktivität assoziieren. Als deren Folge hätte der Planet eine sehr dichte Atmosphäre aus Wasserdampf und Kohlendioxid, die durch den Treibhauseffekt wohl gnadenlos überhitzen würde.
Selbst eine Supererde, die weiter von ihrem Stern entfernt ist und sich in den kälteren Bereichen der habitablen Zone befindet, hätte immer noch das Problem der von hoher vulkanischer Aktivität immer wieder umgepflügten Oberfläche. Was dort an Lebensräumen entsteht, würde schnell wieder zerstört werden.

Ich glaube, du bringst da eine Kleinigkeit durcheinander: Das, was du ueber groessere Masse und laengere Abkuehlung schreibst, ist natuerlich richtig, hat aber mit der habitablen Zone nichts zu tun. Letzteres ist ein Bereich zwischen zwei Abstaenden vom Stern, in dem Wasser in fluessiger Form existieren kann. Es geht hier nur um die Energieabstrahlung von der Sonne, nicht um zusaetzliche Energie/Waerme die auch aus dem Inneren von Planeten/Monden kommen kann.

Beispiel: Es waere nicht allzu ueberraschend, wenn man primitivste Formen von Leben auf dem Saturnmond Titan finden wuerde, da dieser eventuell ueber einen Wasserozean verfuegt. Dieses (fluessige) Wasser wuerde sich dann zwischen dem warmen inneren, festen Bereich und einer aeusseren, isolierenden Eisschicht befinden. Titan/Saturn liegen jedoch hinter der "snow line" und damit ausserhalb der habitablen Zone unseres Sonnensystems.

Noch als Ergaenzung:
Der Begriff "Habitable Zone" meint den Bereich um die Sonne, in dem Wassermolekuele auskondensieren koennen. Das spielt eine Rolle bei der Bildung bestimmter Mineralphasen und bei einigen Reaktionen (Stichworte oxidierende/reduzierende Verhaeltnisse, C/O-ratio, etc.), allerdings nur in der Fruehphase der Bildung unseres Sonnensystems, bevor Zentralstern und Planeten/Monde/Asteroiden sich fertig ausgebildet haben (oder kurz danach) und somit sehr lange bevor Leben in einem System ueberhaupt anfaengt.
Der Begriff "Habitable Zone" (=bewohnbare Zone) ist somit missverstaendlich, da er letztlich nicht umfassend ueber die Bewohnbarkeit eines Planeten oder Mond Auskunft gibt. => Auch ausserhalb der habitablen Zone koennte Leben entstehen!

[Liopleurodon]

Beispiel: Es waere nicht allzu ueberraschend, wenn man primitivste Formen von Leben auf dem Saturnmond Titan finden wuerde, da dieser eventuell ueber einen Wasserozean verfuegt. Dieses (fluessige) Wasser wuerde sich dann zwischen dem warmen inneren, festen Bereich und einer aeusseren, isolierenden Eisschicht befinden. Titan/Saturn liegen jedoch hinter der "snow line" und damit ausserhalb der habitablen Zone unseres Sonnensystems.

Du sagst es.

Noch als Ergaenzung:
Der Begriff "Habitable Zone" meint den Bereich um die Sonne, in dem Wassermolekuele auskondensieren koennen. Das spielt eine Rolle bei der Bildung bestimmter Mineralphasen und bei einigen Reaktionen (Stichworte oxidierende/reduzierende Verhaeltnisse, C/O-ratio, etc.), allerdings nur in der Fruehphase der Bildung unseres Sonnensystems, bevor Zentralstern und Planeten/Monde/Asteroiden sich fertig ausgebildet haben (oder kurz danach) und somit sehr lange bevor Leben in einem System ueberhaupt anfaengt.
Der Begriff "Habitable Zone" (=bewohnbare Zone) ist somit missverstaendlich, da er letztlich nicht umfassend ueber die Bewohnbarkeit eines Planeten oder Mond Auskunft gibt. => Auch ausserhalb der habitablen Zone koennte Leben entstehen!

Für den Begriff "Habitable Zone" existieren verschiedene Definitionen. Das mit der Wasserkondensation ist eine davon. Es gibt auch noch eine andere, welche die Habitabilität zusätzlich anhand der Parameter des Planeten beschreibt, und dabei spielen dessen Masse und atmosphärische Dichte eine große Rolle. Manche Autoren sagen eben, dass für Planeten, die deutlich leichter bzw. deutlich schwerer sind als die Erde, die habitable Zone komplett verschwindet; im ersteren Fall durch Verlust der Atmosphäre wie beim Mars, im zweiten Fall durch den zu starken Treibhauseffekt einer sehr dichten, CO2-haltigen Atmosphäre.

Das fand ich zuerst auch verwirrend, vor allem, wenn es darum ging, die verschiedenen Modelle zu vergleichen. Inzwischen habe ich mich aber daran gewöhnt.

[xanrof]

Für den Begriff "Habitable Zone" existieren verschiedene Definitionen.
(...)

Von den anderen Definitionen hatte ich noch gar nichts gehoert.

Aber ich finde das ueberhaupt irgendwie komisch, bzgl moeglicher Lebensbildung eine Zone um den Stern zu definieren.
Theoretisch koennte sich in einem anderen System auch NUR ganz weit aussen Leben bilden, wenn das Objekt nur gross genug ist, und innen ist gar nichts. Wasser (in Form von Eis) kommt auch da hin.

Das Potential, Leben zu erhalten, sollte als eine objektbezogene Eigenschaft definiert werden. Der Kondensationsbereich von Wasser um einen Stern (aka habitable Zone) sollte man diesbzgl ganz weglassen.

[Thomas W. Riker]

Die verbesserten Detektionsmöglichkeiten werden wohl dazu führen, dass man die Farbe der Exos bestimmen kann, was Aussagen über mögliches Leben etwas konkretisieren kann:

Forscher ergründen Farben von Exoplaneten | heise online

[xanrof]

Die verbesserten Detektionsmöglichkeiten werden wohl dazu führen, dass man die Farbe der Exos bestimmen kann, was Aussagen über mögliches Leben etwas konkretisieren kann:
Forscher ergründen Farben von Exoplaneten | heise online

Der Hintergrund, die unterscheidliche Rotabsorbtion durchVegetation, ist an sich ein alter Hut in der Geofernerkundung. Das beruht darauf, dass lebende Vegetation im roten Spektralbereich (0,6 bis 0,7 µm) Licht stark absorbiert, während sie im nahen Infrarot-Bereich (0,7 bis 1,1 µm) stark reflektiert. Chlorophyll reflektiert im N-IR ungefähr 6 x stärker als im sichtbaren Spektrum.

Das ist ne ganz nette Idee, das auf Exoplaneten anzuwenden.
Die Voraussetzung dafuer ist allerdings, dass man zuvor die Zusammensetzung von dessen Atmophaere (sofern vorhanden) kennt, da eine Atmosphaere ganz spezifische Durchlaessigkeitsfenster fuer bestimmte Wellenlaengen hat. Und die Position und Ausdehnung dieser Bereiche haengt direkt von der Zusammensetzung ab. Da koennte es Probleme geben.