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Am 16. berichtete Nature News über die Entdeckung eines Sonnensystems mit drei Planeten. Mit mindestens deri Planeten sollte man wohl sagen, denn diese konnten nachgewiesen werden. Ein Stern in 42 Lichtjahren Entfernung wird von drei Planeten zwischen 4 und 9 Erdmassen umkreist, und zwar - das ist wichtig - auf Bahnen mit einer sehr viel kürzeren Umlaufzeit als ein Erdenjahr, nämlich von nur wenigen Tagen. Warum ist das wichtig? Dadurch wird die Entdeckung erst möglich.
Während zwar der Artikel von einem netten Bild begleitet ist, kann man in Realität nicht die Planeten selbst selten sehen, dazu reicht die Auflösung der Teleskope nicht aus. So ein Planet kreist aber nun aufgrund von Gravitations-Wechselwirkung mit dem Stern - und da es eine Wechselwirkung ist gibt es auch leichte Störungen in der Bewegung dieser Sonne. Wenn nun die Planeten dichter an der Sonne sind (kürzere Umlaufzeit) ist die Wechselwirkung größer und leichter nachzuweisen. Daher war es möglich, dieses System mit gleich drei Planeten zu entdecken, da sie sowohl durch ihre Masse als auch durch die enge Umlaufbahn ausreichend Auswirkungen hatten. Bemerkenswert ist hier vor allem, dass es gleich drei Planeten sind, die eher eine Erde sind als ein Gasplanet wie Jupiter und Saturn. Die Forscher haben noch deutlich mehr Sonnen untersucht und stellten fest, deutlich mehr Planeten gefunden zu haben als erwartet, fast 30% der untersuchten 150 Sterne konnten Begleiter von weniger als 30 Erdmassen und einer Umlaufzeit von weniger als 50 Tagen vorzeigen.
Man ist allerdings noch nicht soweit, Planeten mit der Größe der Erde zu finden, erst recht nicht in einer Entfernung die angenehme Temperaturen vorzuweisen hätte! Um das zu erklären, muss man erst mal wissen wie man denn die schwereren Kameraden nachweist, bzw. die Änderungen in der Geschwindigkeit ihrer Sonne, die sie verursachen. Wer die US-Serie “Big Bang Theory” kennt, bei denen zwei Physik-PostDocs die Hauptrolle spielen (und die neue, blonde Nachbarin), kennt vielleicht auch die Folge mit der Kostümparty, in der sich Sheldon (der theoretische Physiker…) als Dopplereffekt verkleidet hat und jedem, der fragt was er darstelle nur das Geräusch eines vorbeifahrenden Autos gibt. Ach was erkläre ich, schaut es euch halt selbst an: Video.
Nicht nur die Schallwellen, auch Lichtwellen weisen den Doppler-Effekt auf, und je nachdem in welche Richtung der kreisende Planet nun die Sonne gerade stört, gibt es eine kleine Verschiebung der Farbe des Lichtes, die dieser Stern aussendet. Wenn man nun also die Wellenlänge sehr genau beobachtet und bestimmt kann man daraus auf die Planeten schließen. Und genau da liegt die Grenze - wie kann man die Wellenlängen genau bestimmen? Man braucht dazu Licht bekannter Wellenlängen, und die Auflösung wird eben dadurch bestimmt wie feine Unterschiede man auflösen kann.
Im April berichtete Nature News über eine neue Idee, eine feinere Auflösung zu erreichen, die ausreichen müsste um erdgleiche Planeten aufzuspüren! Die Basis für die neue Methode bildet der Laserkamm, für den u.a. auch der Deutsche Theodro Hänsch 2005 den Nobelpreis bekam. In zahlreichen Studien konnte die Wirksamkeit des Laserkamm gegen Haarausfall nachgewiesen werden und wurde 2000 zur Erfindung des…Moment, falscher Laserkamm. Der Frequenzkamm wurde zu einem “astro-comb” weiterentwickelt. Er ermöglicht ein fein aufgeteiltes Spektrum an Frequenzen, und im Zusammenhang mit einer Atomuhr kann man damit sehr genau Wellenlängen(-unterschiede?) bestimmen. Die Technik soll jetzt eingesetzt werden, u.a. um Planeten etwa von Erdmasse aufzuspüren.