Der Exoplaneten - Thread

[Spocky]

(ist natürlich vereinfacht und kreisrunde Bahnen angenommen)

Davon bin ich natürlich auch ausgegangen. Zu allem anderen kann man gar keine Aussage machen, denn sonst könnten die Bahnen sogar so liegen, dass mal der eine und mal der andere außen liegt, ähnlich wie bei Neptun und Pluto.

[Thomas W. Riker]

In der Encyclopedia stehen bei 13 bzw 23 Tagen Umlaufzeit bei einigen Exos ca 0,1 bzw 0,15 AU Abstand vom Stern also 15 bzw 22,5 Mio km oder 7,5 Miokm der Planeten minimal voneinander. Die Masse der Sterne ist hierbei nicht berücksichtigt.
Das wäre also ungefähr ein Siebtel des minimalen Abstandes von Erde und Mars.
Bei KOI-314b und c ziehen 4 bzw 1 Erdmasse aneinander, bei Erde und Mars 1 bzw 0,107 Erdmassen. Da dürfte c schon gut messbar Richtung b gezogen werden.

@xanrof
Pi*Daumen gar nicht mal so schlecht!

[xanrof]

Das hat mich auch interessiert, da musste ich gleich mal rechnen ():

Hier gibt es ein Paper

http://arxiv.org/pdf/1302.6231

das gibt die
Masse von KOI-314 (dem Stern) mit 0.57 Sonnenmassen = 2*10^30 kg und dessen
Radius mit 0.54 Sonnenradien = 752049 km an.

Hier gibt es die aktuelle Meldung über die beiden Objekte KOI-314b und -c bei Nature:
Earth-mass exoplanet is no Earth twin : Nature News & Comment

mit den Daten:

KOI-314b:
Orbit: 14 Tage = 1209600 Sekunden
Masse: 4 x Erdmasse = 2.4*10^25 kg

KOI-314c:
Orbit: 23 Tage = 1987200 Sekunden
Masse: 1 x Erdmasse = 6*10^24 kg

Von Wiki gibt die Gleichung:


mit:
U = Umlaufzeit
G = Gravitationskonstante
a = große Halbachse
M1 = M = Masse Stern
M2 = m = Masse Objekt (314b oder -c)

umgestellt:
a = ( (U^2)*G*(M+m)/(4pi^2) )^(1/3)

gibt für KOI-314b eine Halbachse von 17039169 km
und für KOI-314c eine Halbachse von 23723584 km
(jeweils bezogen auf den Stern-Mittelpunkt)

Das gibt eine Differenz (bei maximaler Annäherung) von etwa 6.68 Millionen Kilometern
und das ist etwa das 0.11-fache, also etwas mehr als 1/10 der Merkur-Bahn oder das 4-fache des Durchmesser unserer Sonne.
(ist natürlich vereinfacht und kreisrunde Bahnen angenommen)

Selbst die regulären Halbachsen (=Bahnradien) liegen deutlich innerhalb der Merkur-Bahn (= 58 Mio. km)

[Spocky]

Die treten sich da ja ganz schön auf die Füße. Wie nah kommen sich die zwei Planeten denn, wenn ihre Umlaufzeiten nur 10 Tage auseinander liegen?

[Thomas W. Riker]

Erstmals Exoplanet durch Taumeln eines anderen Exoplaneten entdeckt.

Nachdem beim roten Zwergstern KOI-314 in 200 Lj Entfernung bereits die "Supererde" KOI-314b von 4 Erdmassen in einem 13-Tage-Orbit entdeckt wurde, konnte aufgrund des Taumelns des Exoplaneten ein zweiter, nämlich KOI-314c entdeckt werden.
Dieser ist in einem 23-Tage-Orbit, hat nur eine Erdmasse bei 1,6-fachem Erddurchmesser und damit bei ca 4,1-fachem Erdvolumen nur eine Dichte von 1,35 g/cm³, also in etwa die Dichte von Jupiter, Uranus und Neptun.
Damit wurde also ein ungewöhnlich kleiner Gasplanet entdeckt.

scinexx | Astronomen beobachten leichtesten Exoplanet : Dicke Gashülle des Leichtgewichts lässt Grenze zu Gasplaneten verschwimmen - Exoplanet, Gasplanet, Erdzwilling, Gashülle, Dichte, Roter Zwerg, Transit, Transit Timing Variations, Astronomie, Pla

[Bynaus]

Gaia könnte ein Haar in 5000km oder eine 1-€ Münze auf dem Mond finden.

Genauer: Gaia kann Bewegungen einer Lichtquelle in der genannten Dimension wahrnehmen. Mit Gaia könntest du also keine 1-Euro-Münze auf dem Mond abbilden (dafür ist das Teleskop zu wenig gross, dh, es kommen zu wenig Photonen der Münze an): Gaia könnte aber feststellen, wenn sich ein (erkennbarer) Scheinwerfer auf dem Mond um die Strecke einer 1-Euro-Münze verschiebt.

[Thomas W. Riker]

Richtig. Bei den 10 Lichtjahren dachte ich auch daran, dass eine Expedition innerhalb der Lebensspanne der Besatzung noch möglich sein sollte. Selbst einen futuristischen Fusions- oder Antimaterieantrieb würde man dafür schon an seine Grenzen führen müssen.

Interessieren würde mich vor allem die Auflösung des Gaia-Teleskops. Wäre es überhaupt in der Lage, einen erdgroßen Planeten zu detektieren und wie weit von uns dürfte dieser noch entfernt sein?

Aber selbst Gasriesen innerhalb dieser Entfernung könnten für Erkundungen interessant sein.

Darauf hat Bynaus schon im #580 geantwortet. Gesucht werden Jupiter ähnliche Gasriesen als Nebeneffekt. Selbst in geringer Entfernung reicht die astrometrische Auflösung nicht für erdähnliche Planeten.
Gaia könnte ein Haar in 5000km oder eine 1-€ Münze auf dem Mond finden. Siehe extra GAIA-Thread
Technische Daten, auch im Vergleich zum Vorgänger Hipparcos (bis 1993) findet man gut bei wiki.

[Liopleurodon]

Bis zu einer Entfernung von 10 Lichtjahren sind es incl Sonne nur 12 Sterne

Richtig. Bei den 10 Lichtjahren dachte ich auch daran, dass eine Expedition innerhalb der Lebensspanne der Besatzung noch möglich sein sollte. Selbst einen futuristischen Fusions- oder Antimaterieantrieb würde man dafür schon an seine Grenzen führen müssen.

Interessieren würde mich vor allem die Auflösung des Gaia-Teleskops. Wäre es überhaupt in der Lage, einen erdgroßen Planeten zu detektieren und wie weit von uns dürfte dieser noch entfernt sein?

Aber selbst Gasriesen innerhalb dieser Entfernung könnten für Erkundungen interessant sein.

[Thomas W. Riker]

Bis zu einer Entfernung von 10 Lichtjahren sind es incl Sonne nur 12 Sterne

Bis zu einer Entfernung von knapp 5 psc ~ 16,19ly, also in einem Volumen von 17776 ly³ befinden sich 65 Sterne (incl Sonne) also 1 Stern pro 273,5 ly³. Darunter 14 Systeme mit 2 oder 3 Sternen.

Bis zu einer Entfernung von 10 psc ~ 32,6 ly, also in einem Volumen von 145124 ly³ befinden sich 259 Sternensysteme (grob geschätzt 600 Sterne), also 1 System pro 560 ly³

49 der 65 nächsten Sterne gehören wie z.B. Wolf 359 zum M-Typ
Soweit die Leuchtkraft stark genug wäre, wäre die Rotation von Planeten in der habitablen Zone gebunden

6 sind wie Epsilon Eridani und Alpha Centauri B K-Typ
Die habitable Zone wäre ungefähr bei 0,7 AU, also etwa der Venus-Orbit

5 wie Sirius B und Prokyon B D-Typ

3, die Sonne, Alpha Centauri A und Tau Ceti G-Typ
Die habitable Zone von Alpha Centauri A ist etwa bei 1,2 AU, bei Tau Ceti zw. 0,6 und 0,9 AU, dort könnte evtl eine Supererde sein. Es gibt möglicherweise dort 5 Supererden zw. 2,2 und 6,5 Erdmassen.

1, Sirius A ist A1V-Typ,und Prokyon A ist F5 V-IV-Typ

Liste der nächsten Sterne ? Wikipedia

[Liopleurodon]

Bald werden von GAIA neue jupiterähnliche Exos als Nebenprodukt durch Astrometrie entdeckt werden. Dadurch wird evtl die "10.000" sehr schnell geknackt werden.

Auf die GAIA-Ergebnisse bin ich besonders gespannt. Interessante Planeten um unsere direkten Nachbarsterne dürften relevant sein für die weitere Entwicklung der menschlichen Zivilisation. Sollte im Umkreis von 10 oder maximal 15 Lichtjahren kein für eine Erkundung lohnendes Ziel erkennbar sein, dann gäbe es kaum eine Motivation zur Entwicklung interstellarer Raumschiffe.

[Spocky]

Rekord war 1011 mit 189

Man hat vor 1.000 Jahren schon Exos mit bloßem Auge erkannt und trotzdem Giordano Bruno anno 1600 noch auf dem Scheiterhaufen verbrannt, weil er behauptete, dass es noch viel Welten da drauß0en gäbe?

[Thomas W. Riker]

Am 16.8. stand das Ende der aktiven Mission von Kepler ST fest.
Zu diesem Zeitpunkt gab es 135 bestätigte Exoplaneten und >3500 Kandidaten.
Mit dem Stand von heute sind es 199 bestätigte Exos und 3538 Kandidaten.
Etwa alle 2 Tage wird also noch ein neuer Kepler Exo bestätigt.

Am 22.10 stieg die Gesamtsumme der Exos über 1000.
Heute führt Exoplanet.eu 1056 Exos in 802 Systemen, damit kamen 2013 188 neue Exos hinzu, Rekord war 2011 mit 189, aber es sind ja noch 3 Tage.

Der Anteil von Kepler ST an allen Exos beträgt nun 18,8%.

Bald werden von GAIA neue jupiterähnliche Exos als Nebenprodukt durch Astrometrie entdeckt werden. Dadurch wird evtl die "10.000" sehr schnell geknackt werden.

[Bynaus]

Man hat ja von den beiden kein optisches Licht, nur den Gravitationslinseneffekt: man kann also nicht sagen, wie alt sie sind (sonst könnte man die Degeneration zwischen Masse und Entfernung ja auflösen). Insofern kann man wirklich nicht mehr sagen.

Aber selbst wenn das System optisch aufgelöst wäre, hätte man Mühe, das "Ursprungssystem" auffindig zu machen. Als Faustregel: für jeden km/s bewegt sich das System ca. 1 Parsec pro Million Jahre. Wenn der Rauswurf also z.B. zu einer Endgeschwindigkeit von 5 km/s relativ zum Ursprungssystem geführt hätte und 10 Mio Jahre her wäre, wäre das Ursprungssystem mittlerweile 50 Parsec (ca. 150 Lichtjahre) entfernt. In diesem Volumen gibt es - selbst wenn man die Bewegungsrichtung berücksichtig - eine grosse Menge möglicher Ursprungssterne. Ausserdem ist dann der mögliche Ablenkungseffekt durch nahe Vorbeiflüge an massiveren Sternen noch nicht einberechnet... Kurzum: wenn der Rauswurf mehr als ein paar Jahrzehntausende her ist, hat man keine reelle Chance.

[Spocky]

Eine Möglichkeit, die im Paper erwähnt wurde, war, dass Planet & "Mond" vielleicht aus einem System rausgeworfen wurden, wobei der grössere Planet einen zweiten Planeten (oder einen Mond des Planeten, der ihn aus dem System gekickt hat) mitgerissen hat. In diesem Fall könnte die Distanz zwischen den beiden gross und die Bahn auch exzentrisch sein.

Wenn der Planet/Ministern noch nicht so alt ist, wie weit kann er denn in der Zeit gekommen sein? Wenn es sich wirklich um einen rausgeworfenen Planeten handelt und man sein Alter, die Entfernung und die Bewegungsrichtung kennt, dann sollte man doch sicher auch feststellen können, ob es überhaupt ein passendes (gleich altes) System in "Reichweite" gibt, aus dem er stammt, oder nicht?

[Bynaus]

@TWR: Ja. Bloss, wie gesagt, für einen "Ganymed-artigen" Begleiter ist das Objekt zu weit von seinem "Planeten" entfernt. Eine Möglichkeit, die im Paper erwähnt wurde, war, dass Planet & "Mond" vielleicht aus einem System rausgeworfen wurden, wobei der grössere Planet einen zweiten Planeten (oder einen Mond des Planeten, der ihn aus dem System gekickt hat) mitgerissen hat. In diesem Fall könnte die Distanz zwischen den beiden gross und die Bahn auch exzentrisch sein.

Interessant ist evtl. noch, dass im Sonnensystem alle Gasriesen ein Masseverhältnis von ca. 5000:1 zu ihren Monden aufweisen. Zwischen 4 Jupitermassen und 0.5 Erdmassen liegt ein Faktor 2700. Das ist zwar nicht identisch, aber auch nicht ganz abwegig weit von dem entfernt, was wir von unserem System kennen.

dürften auch einige Körper von Erdgröße im Abstand einiger 10 Lj auffindbar sein, evtl auch deutlich kleinere, wenn man ein Haar in 5000km Entfernung detektieren kann.

Für erdgrosse Planeten ist Gaia leider nicht gut genug (nicht für die erdnächsten Sterne, und die dahinter erst recht nicht mehr). Aber in ein paar Jahren werden von jedem Stern innerhalb von einigen 100 Lichtjahren wissen, ob er Gasriesen in der HZ hat oder nicht!