Der Exoplaneten - Thread

[Bynaus]

Wie häufig passiert das wohl? Wimmelt es in der Milchstraße vielleicht sogar von Planeten, die aus ihrem System geflogen sind?

Auf jeden Fall - die Bildung unseres Sonnensystem ging mit dem Rauswurf von hunderten von mondgrossen Körpern (v.a aus dem äusseren Bereich der Scheibe, wo heute die Gasriesen sind) einher, und vielleicht einigen grösseren Körpern (Erdgrösse? Auch Neptungrösse wird diskutiert...). Jedes Planetensystem, das sich bildet, dürfte zu hunderten von solchen Objekten im interstellaren Raum führen (einige werden wohl auch in der Oortschen Wolke gefangen, obwohl diese wegen der notwendigen "Zirkularisation" der Bahn eher kleiner sind).

Diese rausgeworfenen Planeten sind jedoch in den Tiefen zwischen den Sternen hoffnungslos verloren - die Abstände sind viel, viel zu gross, als dass eine realistische Chance bestehen würde, jemals so einen zu sehen, wie er durch das Sonnensystem kreuzt. Man kennt ja nicht einmal interstellare Kometen, obwohl Milliarden von diesen aus jedem sich bildenden Planetensystem geschleudert werden.

Wirklich nahe Begegnungen zwischen Sternen sind nach der Frühzeit, dh, kurz nach der Entstehung, sehr selten. Alle paar zehn Millionen Jahre vielleicht kommt ein anderer Stern näher als ein Lichtjahr an das Sonnensystem heran. Aber kein Stern kam nahe genug, um die Planetenbahnen zu stören.

[Astrofan80]

Man kennt ja nicht einmal interstellare Kometen, obwohl Milliarden von diesen aus jedem sich bildenden Planetensystem geschleudert werden.

Der Nachweis eines interstellaren Kometen stelle ich mir als ziemlich schwierig oder nahezu unmöglich vor. Und nicht nur in dem Zusammenhang, dass es ja zahlreiche Kometen mit hyperbolischen Bahnelementen gibt (e>1), die wohl alle aus der Oortschen Wolke stammen und durch Bahnstörungen der Planeten, für immer aus dem Einflussbereich der Sonne verschwinden.

[HiroP]

Der Nachweis eines interstellaren Kometen stelle ich mir als ziemlich schwierig oder nahezu unmöglich vor.

Der Nachweis außerhalb des Sonnensystems ist mit heutigen Mitteln unmöglich.
Innerhalb des Sonnensystems könnte man die Herkunft von außen nachweisen, indem man die Geschwindigkeit und die Totalenergie des Kometen misst. Die Totalenergie zeigt, ob ein Komet gravitativ an die Sonne gebunden ist oder nicht. Ist sie negativ (entspricht einer Exzentrizität zwischen Null und eins), beschreibt der Körper eine Ellipse. Ist sie positiv (e > 1), ist die Bahn eine Hyperbel. Ist sie Null (e =1), ist die Bahn eine Parabel. Demzufolge hätte ein interstellarer Komet eine positive Totalenergie.
Ein interstellarer Komet würde sich weiterhin mit einer Geschwindigkeit von einigen zehn km pro Sekunde bewegen. Gebundene Kometen erreichen solche Geschwindigkeiten nur nahe ihres Perihels.

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Wo wir gerade bei Kometen sind

Spektrumdirekt -- Erste Aminosäure auf Kometen entdeckt

Auf dem Kometen Wild 2 findet sich Glycin, die einfachste Aminosäure, berichtet ein Forscherteam nach Analysen von Kometenproben, die die Sonde Stardust gesammelt hatte. Mit diesem Fund sei die Theorie bestätigt, dass simple biochemische Grundbausteine des Lebens auch im All entstanden sein können und womöglich mit Kometen auf die Erde gelangten.

[Zenturio]

Es erscheint mir wiedersprüchlich, dass man einerseits immer die idealen Bedingungen auf der Erde als Vorraussetzung für die Entstehung von Leben preist, andererseits die Möglichkeit beschwört, dass das Leben durch Kometen aus dem Weltall kommen könnte. Aber es geht dabei ja wohl nur um die ersten chemischen Grundlagen. Dennoch frage ich mich, ob die Bedingungen dafür da draußen annähernd mit denen auf der frühen Erde vergleichbar waren.

[HiroP]

Aber es geht dabei ja wohl nur um die ersten chemischen Grundlagen.

Genau so ist es.

[Zenturio]

Wenn ich richtig informiert bin, dann ist Kohlenstoff für Leben wie wir es kennen eine wichtige Voraussetzung. Ist dieser auf Kometen denn häufig zu finden? Wasser kommt da ja wohl schon häufiger vor, aber Kohlenstoff?

[HiroP]

Kohlenstoff ist auf Kometen sehr häufig.
Giotto und Vega führten massenspektrometrische Messungen an Halley's Staubteilchen durch.
Der gesammelte Staub l¨sst sich in zwei Gruppen von Teilchen verschiedener Zusammensetzung einteilen (Kissel et al (1986a,b); Jessberger et al (1988)): die CHON-Partikel sind vorwiegend aber nicht ausschließlich aus den leichten Elementen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) zusammengesetzt und bestehen aus schwerflüchtigen organischem Material.
Die zweite Gruppe bilden die sogenannten ROCK-Partikel. Sie setzen sich vorwiegend aus gesteinsbildenden Elementen wie Silizium (Si), Magnesium (Mg) und Eisen (Fe) zusammen. Diese Teilchen bestehen in erster Linie aus Silikaten, Metallen und Oxiden.

[Astrofan80]

Innerhalb des Sonnensystems könnte man die Herkunft von außen nachweisen, indem man die Geschwindigkeit und die Totalenergie des Kometen misst. Die Totalenergie zeigt, ob ein Komet gravitativ an die Sonne gebunden ist oder nicht. Ist sie negativ (entspricht einer Exzentrizität zwischen Null und eins), beschreibt der Körper eine Ellipse. Ist sie positiv (e > 1), ist die Bahn eine Hyperbel. Ist sie Null (e =1), ist die Bahn eine Parabel. Demzufolge hätte ein interstellarer Komet eine positive Totalenergie.
Ein interstellarer Komet würde sich weiterhin mit einer Geschwindigkeit von einigen zehn km pro Sekunde bewegen. Gebundene Kometen erreichen solche Geschwindigkeiten nur nahe ihres Perihels.

Jetzt weichen wir zwar vom Thema ab, aber ich sehe das anders.

Wie gesagt beschreiben Kometen mit einer Bahnexzentrizität größer 1 eine Hyperbel. Das bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass sie auch interstellaren Usprung sind. Kometen aus der Oort-Wolke benötigen mehrere Millionen Jahre, bis sie in Sonnennähe geraten. Vorher könnten sie an die Sonne gravitativ gebunden gewesen sein und erst durch die nahe Passage eines Sterns auf ihre Bahn ins innere Sonnensystem gelangt sein. Der gravitative Einflussbereich der Sonne reicht, glaube ich, bis 1,5 Lj, wenn ich mich nicht irre.

Müssten dann nicht wirklich interstellare Kometen eine Geschwindigkeit haben die in der Nähe der 3. kosmischen Geschwindigkeit (42,1 km/s) läge? Natürlich können sie auch von einem massereichen Körper so in ihrer Bahn gestört werden, dass sie genau diese Geschwindigkeit erreichen. Und ich weiß auch nicht, welche mittleren Geschwindigkeiten ein parabolischer bzw. hyperbolischer Komet besitzt. Deshalb glaube ich nicht, dass man einen solchen Kometen zu 100% nachweisen könnte. Außer, man macht eine Isotopenanalyse mit einer Probe.

Einen Einfluss hat sicherlich auch, wie genau man die Bahnelemente des Kometen berechnen kann. Im Schnitt müsste e immer kleiner oder gleich 1 sein. e>1 bedeutet unter Umständen ja nur, dass die oskulierenden Bahnelemente momentan am Besten zur Bahn des Kometen passen. Die Genauigkeit der Bahn hängt ebenfalls davon ab, wie häufig der Komet bei seinem Besuch im inneren Sonnensystem beobachtet werden konnte.

Vielleicht auch mal ganz interessant: Es wird vermutet, dass der periodischen Komet 96P/Machholz ein interstellarer Komet, auf Grund seiner Zusammensetzung sein könnte.

Welt der Physik: Komet von einem anderen Stern?
ANOMALOUS ABUNDANCES OF COMET 96P/MACHHOLZ 1

[HiroP]

Das bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass sie auch interstellaren Usprung sind.

Absolut richtig.
Ein interstellarer Komet hätte zwar eine hyperbolische Umlaufbahn, umgekehrt ist aber ein Komet mit einer hyperbolischen Umlaufbahn nicht automatisch interstellaren Ursprungs.

Müssten dann nicht wirklich interstellare Kometen eine Geschwindigkeit haben die in der Nähe der 3. kosmischen Geschwindigkeit (42,1 km/s) läge?

Richtig. Wie gesagt, einige zehner km pro s.

Und ich weiß auch nicht, welche mittleren Geschwindigkeiten ein parabolischer bzw. hyperbolischer Komet besitzt. Deshalb glaube ich nicht, dass man einen solchen Kometen zu 100% nachweisen könnte. Außer, man macht eine Isotopenanalyse mit einer Probe.

Die Perihel-Geschwindigkeiten bekannter Kometen wie Halley oder Hale-Bopp liegen ebenfalls oberhalb von 40 km/s. Ein interstellarer Komet hätte eine solche Geschwindigkeit aber bereits bei seiner Entdeckung fern des Perihel.
Die Isotopenanalyse wäre i.d.T. der Weisheit letzter Schluss, weil als einziges eindeutig.

[HiroP]

Erweitern wir dies dochmal zu einem allgemeinen Exoplaneten Thread:

Spektrumdirekt -- Planetensystem um HR 8799 genauer beschrieben

Der rund 130 Lichtjahre von uns entfernte Stern HR 8799 im Sternbild Pegasus wird von mehreren Planeten umrundet. Bisher sind erst wenige derartige Systeme bekannt. Alexander Krivov von der Friedrich-Schiller-Universität Jena und seine Kollegen haben nun mit Hilfe einer Computersimulation Architektur und Eigenschaften dieses fernen Sonnensystems genauer als zuvor bestimmt.

[HiroP]

Erklärungsversuche einer ungewöhnlichen Beobachtung

Spektrumdirekt -- Zerreißprobe

WASP-18b ist ein gewöhnlicher Gasplanet, der seinen Mutterstern ungewöhnlich eng umkreist. Und das hat aller Voraussicht nach dramatische Folgen: In astronomisch kurzer Zeit dürfte sein Leben beendet sein.

[HiroP]

Der Exoplaneten - Thread

Allgemeiner Exoplaneten - Thread

Es gibt in diesem Forum gefühlt für fast jeden entdeckten Exoplaneten einen eigenen Thread. Drum dachte ich mir, fassen wir das Ganze zukünftig doch mal zusammen.

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astronews.com -- Wolkig mit einem Regen aus Kieselsteinen

Schon seit einiger Zeit ist Astronomen klar, dass die von der europäischen Sonde CoRoT entdeckte Super-Erde namens CoRot-7b ein sehr eigentümlicher Ort ist. Simulationen über die Atmosphäre dieses und ähnlicher Planeten haben diese Vermutung jetzt bestätigt: Auf CoRot-7b könnte es Wolken aus Natrium- und Kalium-Dampf geben und zuweilen Kieselsteine regnen.

Wikipedia (Engl.) -- CoRot-7b

Wer den Artikel aus dem Astrophysical Journal lesen möchte, möge mir Bescheid sagen.

[Spocky]

Ist unser gängiges Modell der Planetenentstehung richtig? Zweifel daran ergeben sich jetzt aus der Entdeckung, dass sich einige Planeten entgegengesetzt der Rotation ihrer Sonne um diese drehen:

Neu entdeckte Planeten stellen Weltraumtheorie auf den Kopf - Weltraum bei GMX

[Thomas W. Riker]

Muß kein kontroverser Punkt sein. Wenn ich mich nicht irre gibt es im Sonnensystem auch Monde, die retrograd um ihren Planeten rotieren. Hier gibt es die Theorie, daß diese Monde als Irrläufer eingefangen wurden.
Bei einem eingefangenen Planeten wäre das natürlich quantitativ ein ganz anderer Maßstab: Ein Ansatz wäre eine sehr große Materiemenge in der Planetesimal-Scheibe, die auch sehr inhomogen gewesen wäre. Z.B. durch einen Super-Jupiter, der in der Lage wäre z.B einen Neptun umzulenken.

[Colonel O'Neill]

Was für die Rekord-Jäger unter uns Exoplanetenfans:

Notes for star HD 10180

Exoplaneten: Fünf auf einen Streich : Scienceticker Astro – aktuelle Nachrichten zur Astronomie und Raumfahrt

Es dürften fünf dieser Planeten sicher sein, bessere Quellen hab ich bis jetzt nicht gefunden, als die, die unter dem Artikel standen. Ich bitte dies zu entschuldigen.

Nachtrag: Es ist noch einiges in Disskusion momentan, so sollen es bis zu 7 Planeten sein, ein erdähnlicher womöglich unter den zwei Wackelkandidaten. Wobei diese Angaben natürlich mit Vorsicht zu genießen sind.