TOI 700 d: Erster erdgroßer Planet in habitabler Zone ist entdeckt

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Zwar gibt es noch keinen akuten Anlass direkt die Koffer zu packen, trotzdem ist es ein enormer Erfolg der Astronomie: Man hat den ersten Exo-Planeten gefunden, der ungefähr die Größe der Erde hat und in der habitablen Zone um seinen Stern kreist.

Das Sonnensystem, um das es hier geht, gehört zum Stern TOI 700, der ungefähr hundert Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Dass dieser über Planeten verfügt, ist schon seit einiger Zeit klar, allerdings hatte man anfangs die Temperatur des Sterns falsch eingeschätzt und kam daher auch bei seinen Begleitern zu falschen Daten. Inzwischen wurde aber nochmal genau hingeschaut und TOI 700 ist nun als relativ kühler roter Zwerg klassifiziert.

Als man nun auch die Messungen der Planetenjagd auf der Grundlage der neuen Sternendaten überarbeitete, kam man zu einem überraschenden Ergebnis: Der dritte Planet des Systems ist ungefähr 20 Prozent größer als die Erde und bringt es so auf recht ähnliche Bedingungen. Sehr wahrscheinlich hat man es hier mit einem festen Objekt zu tun. Und sein Orbit um den Stern liegt in der so genannten habitablen Zone, also jenem Bereich, der nicht zu wenig und auch nicht zu viel vom Stern entfernt ist - so dass hier Temperaturen herrschen können, die beispielsweise Wasser in flüssigem Zustand zulassen. Und das wäre die Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es uns vorstellen.

Alles kleiner als bei uns

Mit unserem Sonnensystem ist das kaum vergleichbar: Da TOI 700 wesentlich kleiner als die Sonne ist, befindet sich auch die habitable Zone sehr viel dichter am Stern. Der fragliche Planet mit der Bezeichnung TOI 700 d bringt es so nur auf eine Umlaufzeit von gerade einmal 37 Tagen. Das d in seinem Namen weist auf zwei weitere Planeten hin, die noch engere Orbits fliegen: TOI 700 b ist ziemlich exakt so groß wie die Erde, befindet sich aber zu dicht am Stern. Und TOI 700 c ist ungefähr 2,6 mal größer und wahrscheinlich ein Gas-Planet.

Die zugrundeliegenden Daten hierzu stammen von dem von der NASA betriebenen Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), einem der verschiedenen Observatorien, mit denen Astronomen nach Exoplanten suchen. Dieses hatte TOI 700 über elf Monate im Blick behalten und führte so auch zu der Erkenntnis, dass der Stern ziemlich ruhig ist, was die Bedingungen für einen möglicherweise Leben tragenden Planeten besser macht.

TOI 700 d wird damit ein heißer Kandidat für weitergehende Untersuchungen. Insbesondere geht es um die Zusammensetzung der Atmosphäre. Das werden aber wahrscheinlich erst die kommenden Weltraum-Teleskope in der gewünschten Qualität schaffen.

Siehe auch: Faszinierend: Gigantische Planetensysteme um Schwarze Löcher möglich

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Das ist eine gute Nachricht!
der Erste Planet von 30 benötigten, damit jeder Erdenbewohner American Way of Life ausleben kann.
 
@I.C.H.: Nun, da wir bis zum Sommer alles aufgebraucht haben, was die Erde uns übers Jahr liefert, und damit die halbe Weltbevölkerung gut lebt, sollten 3 weitere Erden vollkommen ausreichen, um den Hunger der gesamten Menschheit, nach Rohstoffen aller Art zu decken.
 
@Hanni&Nanni:
Das Problem sind 7,7 Mrd. Menschen.
Es können nicht alle so leben wie wir.
Hört sich hart an ist aber so.

Alle Energieeffizens steigerungen werden von noch mehr Menschen aufgefressen

158 Menschen pro Minute mehr auf der Erde !
In 4 Minuten ein Dorf
in einer Stunde eine Kleinstadt !

Solange die Menschen das nicht in den Griff bekommen sehe ich keine Hoffnung !
 
@Berserker: Tja... Früher gab es Pocken, Pest, Cholera und was noch als natürlicher Feind des Menschen. Heute gibts Impfungen, die ein Sterben im biblischen Ausmaß verhindern.
 
Solange es kein K, G, oder F Stern ist, ist die habitable Zone sicherlich nicht habitabel, sondern bietet höchstens die Temperatur für flüssiges Wasser.
Meiner Meinung nach besitzen M Zwerge keine "habitable" Zone. Denn dort, wo das Wasser flüssig ist, wird man von Strahlung und Coronalen Ausbrücken des Sterns gegrillt...
Dort wo man vor der Strahlung sicher ist, ist es kälter als aufm Neptun....
Eine Momentaufnahme, in der er gerade ein wenig ruhiger ist, sagt für mich noch nichts über den Stern aus. Sollte er die nächsten 100 Jahre ruhig bleiben, dann könnte man daraus vielleicht auch auf die Zukunft schließen. Denn immerhin reicht ein extremer Strahlenausbruch und komplexes Leben existiert auf dem Planeten nicht mehr. Je nach stärke des dann anfallen Sonnenwindes kann auch ein erdgroßer Planet seine Atmosphäre kaum mehr halten...

PS: Ich finde die Entdeckung toll. Aber ich mag diese hysterie nicht, die immer wieder aufkommt wenn was Erdgroßes entdeckt wird. Abwarten, beobachten, viel Tee trinken. Warten wir mal aufs EELT und andere Himmelsaugen. Damit können wir dann auch qualifiziertere Aussagen über unsere Beobachtungen treffen. Bisher ist nicht viel mehr als ein "Da ist wahrscheinlich was. Das was wir sehen können verhält sich so, als ob da was wär". Viel mehr ist bisher noch nicht drin was Planeten angeht. Es gibt ein paar Ausnahmen, aber in der Regel wissen wir nur ob da was ist, und ganz grob wie schwer es ist. Das wars aber auch.
 
@Speggn: Zusätzlich zum genannten kommt noch eine höchstwahrscheinlich gebundene Rotation hinzu. Und wenn die Masse entsprechend hoch ist, ggf. noch eine deutlich höhere Anziehungskraft.
 
@roterteufel981: Das liegt ja hauptsächlich an der nähe am Stern. Masse spielt dabei keine rolle. Anziehungskraft auch nicht, wobei dieser ja linear von der Masse abhängig ist.
Das Orbit wird alleine durch die Geschwindigkeit bestimmt. Je nach Masse verschiebt sich das Baryzentrum des Orbits. Und wenn man messen kann wie sehr sich das Verschiebt, kann man die Masse von Objekten bestimmen.

Soweit ich weiß ist die "habitable" Zone bei einem M Zwerg so nah, das die Rotation des Planeten zwangsläufig ans Orbit gebunden ist.
 
@Speggn: Die Masse spielt je nach tatsächlicher Größe des Planeten insofern eine Rolle, dass es dann wesentlich höhere G-Kräfte und eine wesentlich dickere Atmosphäre geben könnte, die die Entwicklung von eventuellem Leben zusätzlich beeinflusst, bzw. nach menschlichen Maßstäben negativ beeinträchtigt.

Zur Rotation: Eine winzige Chance auf ungebundene Rotation gibt es, wenn ein größerer Mond existiert, der sehr schnell um den Planeten rotiert.

Grundsätzlich dürfte es aber erst mal das größte Problem sein, dass der Stern ein M-Zwerg mit sehr wahrscheinlichen unregelmäßigen/regelmäßigen Flares ist.
 
@roterteufel981: Selbst ein großer Mond würde bei der Nähe am Stern Gezeitenkräfte aufbringen, die vernachlässigbar wären. Eher ist es so, das ein Planet so nah am Stern keinen größeren Mond stabil halten kann, denn der Abstand, ab dem der Stern mit seiner Schwerkraft dominiert ist so gering.
 
@Speggn: Ist das verifiziert? Auch wenn er ganz Nahe der Roche-Grenze um seinen Planeten zieht/gezogen wäre?

Ein hypothetischer Mond könnte dem Planeten aber auch, selbst wenn er rausgeschleudert wurde, in der Vergangenheit durch schnelle Rotation einen erheblichen Schubs gegeben haben, sodass noch Rest-Rotation vorhanden ist.

Der Planet könnte in der Vergangenheit auch weiter draußen seine Bahn gezogen haben und mit der Zeit näher an den Stern gewandert sein.

Was ich damit sagen will: Es gibt so viele Variablen, dass ich Leben dort analog Deiner Argumentation für unwahrscheinlich halte.

Mir ging es darum weitere mögliche Faktoren zu den von Dir genannten aufzubringen, die die Rechnung eben noch komplizierter machen.
 
@roterteufel981: Es ist schwer vorstellbar, das ein Erdmondgroßer - Mond deutlich außerhalb der Roche Grenze existieren kann, ohne vom Stern gravitativ maßgeblich beeinflusst zu werden. Dafür befindet man sich einfach viel zu tief im Schwerkraftfeld des Sterns. IO, Europa und all die Gallileischen Monde könnten auch keinen größeren Mond - Mond halten...
Und ein M Zwerg ist eher mit dem Jupitersystem vergleichbar als dem Sol System.

Je schneller die Rotation in der Vergangenheit, bzw. beim formieren des Planeten war, desto stärker sind die Gezeitenkräfte die auf ihn wirken, und desto stärker ist die Abbremsung durch eben jene, was ja zur gebundenen Rotation führt.

Man kann die Rechnung deutlich komplizierter machen, aber man kann ein paar grundsätzliche Variablen betrachten, die die Basis für alle weiteren Komplikationen stellen.

Leben halte ich eh für unwahrscheinlich, mir ging es aber eher um die Orbitalmechanik.

Ein Szenario bei dem schnellere Rotation möglich wäre, aber ich halte das für sehr unwahrscheinlich:

Extrem dichter Planet -> deutlich über 2G
Hält enorm dichte Atmosphäre, wie die Venus oder mehr und durch Gezeitenkräfte und hohe Dichte ein enormes Magnetfeld.
Atmosphäre ist Thermisch derart aufgeladen und Schnell am Rotieren, das sie den Planet darunter langsam mitzieht und in Rotation versetzt.
Das muss allerdings unglaubliche Dimensionen annehmen, und die Oberfläche muss ausreichend Rau sein, was bei der Schwerkraft kaum möglich ist.
Dadurch würde das Baryzentrum des Sterns stärker verschoben, und wir würden das "Wackeln" stärker bemerken und daher auch dieses höhere Gewicht. Tun wir aber soweit ich weiß nicht.

Also hypothetisch ist einiges möglich, da stimme ich dir zu. Aber dafür bedarf ex exotischer Variablen. Die Grundlegenden sprechen eher nicht dafür.
 
@Speggn: Die Möglichkeiten sind halt vielfältig. Wir sehen es ja allein schon an unserem Sonnensystem... Planeten, die um 90 Grad gekippt sind und auf Ihrer Umlaufbahn "walzen" (Uranus), Monde, die Retrogard rotieren (Triton), Planeten, die ein wenig zu weit innen liegen und somit trotz nahezu gleicher Zusammensetzung eine völlig anderen Entwicklung nehmen (Venus), zu leicht sind und gleichzeitig mangels Magnetfeld ihre frühere Atmosphäre nicht halten konnten (Mars), Planeten die eventuell Ihre Positionen in der Vergangenheit getauscht haben (Uranus & Neptun),...
 
@roterteufel981: Ist schon verdammt faszinierend.
 
@Speggn: gibts irgendwo ne Auflistung an Sterntypen? Google war mir da jetzt keine Hilfe.
 
@kkp2321: https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_classification

EDIT:
DE https://de.wikipedia.org/wiki/Klassifizierung_der_Sterne
 
@wertzuiop123: Klassifizierung... das Wort kam mir nicht in den Sinn, Danke.
 
Endlich ein neuer Planet mit neuen Rohstoffen!
 
Tja - nun wissen wir wo vielleicht erdähnliche Planeten sind.
Nur wie erreichen? Das wird wohl noch eine ganze weile dauern oder niemals passieren.
Könnte irgendeine Zivilisation solche Entfernungen überbrücken, wären wir längst kolonisiert. Oder andere von uns.
 
Und das Beste ist, bei einer Geschwindigkeit annähernd c benötigen wir gerade einmal 100 Jahre, um da hinzukommen!
Also mal gleich die Motoren anwerfen. :-D
 
@pop1989_bb: Naja, bei z.B. 99,9999% c würden die Reisenden vielleicht ein, zwei Wochen unterwegs sein. Ich weiß den genauen Wert nicht mehr und möchte das auch nicht ausrechnen jetzt. Aber Raum/Zeit Dilatation ermöglicht es solche Distanzen bei relativistischen Geschwindigkeiten zu Lebzeiten zu überbrücken. Lebzeiten der Reisenden wohlgemerkt. Diese Geschwindigkeiten überhaupt erstmal zu erreichen steht auf einem anderen Blatt.

Aber der 27km Ring des LHC hat für die beschleunigten Teilchen bei maximaler Energie/Geschwindigkeit einen Umfang von knapp 4m.
 
@Speggn: Bei 99,9999% c möchte ich vor allem nicht auf eine Waage steigen müssen :-) Ohne "Tricksereien" würde das niemand überleben. Aber auch so: Um mit der Masse eines Raumschiffs so Nahe an c zu kommen müsste man schon beihnahe unendlich viel Energie aufbringen können.
 
@roterteufel981: Sry, das - war ausversehen, hab mich verklickt.

Das darfst du ruhig, denn in deinem Bezugssystem stehst du still. Und mit knapp c kannst du nicht stillstehen auf einer Waage.

Man könnte mit der Energie des gesamten Nukleararsenals der Welt einen Stecknadelkopf auf die selben Geschwindigkeiten bringen wie die Teilchen im LHC.

Und dann kommen einzelne, hoch energetische Kosmische Teilchen mit der Energie eines 100 Kmh schnellen Baseballs aus den Tiefen des Alls...

Um das mal ins Verhältnis zu setzen wo wir stehen, und was es gibt.
 
@Speggn: Ich meinte halt wenn ich keine "Blase" (das meinte ich mit "Tricksereien) um mich herumbaue und eine Art Warp Antrieb (ich nenne es mal so) konstruiere (Raum um mich herum komprimiere und ausdehne, so dass ich mich selbst eigentlich gar nicht bewege, sondern den Raum um mich herum), sondern mich rein hypothetisch ohne ein solches Konstrukt auf 99,99% c beschleunige, werde ich beinahe unendlich schwer.

Es würde den Menschen vereinfacht gesagt unter seiner eigenen Last "erdrücken".

Und solche "Tricksereien" sind ebenfalls hypothetisch, denn dafür benötige ich auch erst einmal eine unfassbar hohe Energie, die so, zumindest nach heutigem wissenschaftlichen Stand, im ganzen bekannten Universum nicht zur Verfügung steht, ganz zu schweigen von der Technik diese auch zu bändigen.

Und so etwas wie ein "Wurmloch" (Einstein Rosenbrücke) gibt es auch nur in der Theorie, wird aber in der Praxis mangels Energie niemals zu erzeugen sein und selbst wenn, würde sie sofort zusammenbrechen, sobald etwas Materielles versucht sie zu durchschreiten.
 
@roterteufel981: Nein, du würdest nur relativ zu einem stationären Beobachter so schwer. Du selbst in deinem Relativsystem wiegst so viel wie immer. Bewegst dich ja nicht. Aber alles um dich herum bewegt sich relativ zu dir so schnell und wird dementsprechend schwer (im Sinne von Energie - Masse Equivalenz)

Die Kosmische Hintergrundstrahlung würde zum beispiel zu harter Gammastrahlung werden usw...

Kriegt man schwer in den Kopf, aber wenn du 99% c fliegst, stehst du still und das Universum bewegt sich mit 99%c relativ zu dir.

Das ist ja gerade die Relativität in der Relativitätstheorie.

Ps: an der Grenze des sichtbaren Universums bewegen sich Galaxien mit 99,99999%c von uns weg. Hinter der Grenze mit über c. Daher die Grenze.

Viel interessanter finde ich die Frage: Existiert das Universum für Licht überhaupt? Es gibt für Licht keine Zeit, keine Distanz. Mit c schrumpfen alle Distanzen auf 0. Für ein Photon ist zwischen der Emmitierung und Absorbtion keine Zeit vergangen, und auch keine Strecke zurückgelegt wurden. Kann etwas mit c unsere Raumzeit Dimensionen überhaupt "wahrnehmen"? Ich glaube nicht.
 
@Speggn: Ist nicht schwer in den Kopf zu bekommen, kennt man ja aus dem Flugzeug. Das Flugzeug bewegt sich mit 850km/h, obwohl man ruhig sitzt, für sich also "0 km/h" zu haben scheint. Geht man im Flieger aus Reihe 30 mit 5km/h nach vorne, bewegt man sich relativ in seinem Relativsystem mit 5km/h, für den Beobachter von Außen aber mit 855km/h. (Die Bewegung der Erde mit ihren 107.000km/h um die Sonne, bzw. die Erdrotation mit ihren 1770km/h lasse ich da mal außen vor).

Ich dachte bei 99% der Geschwindigkeit habe ich ca. die 7-fache Masse und es wird dann auch immer schwerer ein Objekt zu beschleunigen, sodass Lichtgeschwindigkeit für Objekte mit Masse im Prinzip nicht erreichbar ist.
 
@roterteufel981: Das stimmt auch, relativ betrachtet. Relativ zu einem stationären Beobachter nimmt deine Masse um das 7 fache zu. Relativ zu dir, nimmt seine Masse um das 7 fache zu. Im Prinzip der Energie - Masse Equivalenz. In dem Moment in dem man diese "Masse" messen möchte im sinne von Wiegen, befindet man sich im selben Bezugssystem und der Massezuwachs ist nicht mehr gegeben.

Wenn du mit 99% c fliegst, und einen Lichtstrahl aussendest bewegt sich dieser relativ zu dir mit c. Relativ zum stationären Beobachter mit c. Licht bewegt sich immer mit c. Es schrumpft dafür die Raumzeit. Deshalb stimmt der Flugzeugvergleich zwar bei newtonscher Mechanik. Bei Relativität hinkt er aber ganz schön...
 
@Speggn: letzteres geht ja auch nicht, da c nicht überschritten werden kann. c addiert sich bei Licht nicht, da Licht eben schon c erreicht hat, beschleunigende Massen hingegen addieren sich in ihrer relativen Geschwindigkeit zum Beobachter / "Teilnehmer" schon, allerdings auch nur bis sie 99,Periode 9 Lichtgeschwindigkeit erreichen. Mehr ist nicht drin. 100% c geht nicht, da man dafür unendlich Energie benötigen würde. Und darüber hinaus geht auch nicht, da c die absolute Höchstgeschwindigkeit ist.

Den oberen Teil verstehe ich auch soweit, dennoch erfahre ich doch eine relativistische Massenzunahme, wenn ich mich so hoch beschleunige. Ich werde ja immer energierreicher, je schneller ich mich bewege.
 
@roterteufel981: Aber nur relativ betrachtet. EInerseits erfährst du eine Energiezunahme. Andererseits erfährst du gar nix, und der Rest des Universums erhält die Energiezunahme...

Das ist die Relativität.
 
@Speggn: Nun, das mag sein. Aber wer wäre gewillt, so eine Reise mitzumachen? Jetzt nehmen wir mal an, Du machst die Reise. Selbst wenn, relatvistisch für Dich gesehen, Du nur 4 Wochen Reise insgesamt hättest + sagen wir mal 3 Monate vor Ort, wärst Du aus "terrestischer" Sicht 200 Jahre und 3 Monate unterwegs. In der Zeit hatten wir die napoleanischen kriege, die erste Republik, das zweite Kaiserreich, die Weimarer Republik, das 3. Reich, DDR + Westdeutschland und zig EU-Gesetze. Und das Problem ist mit Einstein nicht lösbar.
Ja, laut Einsteins Relativitätstheorie wird die Entfernung und die benötigte Zeit kleiner bzw. geringer - aber nur für die Reisenden. Und das ist m. E. n. das Hauptproblem. Würdest Du mit dem Wissen im Hinterkopf einsteigen?
 
@pop1989_bb: Wenn es ein 10000 Mann Kolonieschiff wäre, das dann da eine neue Menschheit startet. Warum nicht. Wie die Mormonen in "The Expanse" mit der Nauvoo.

PS: Das was du beschreibst wäre eine Zeitreise in die Zukunft... und hey, auch da, warum nicht. Ist sicher ein interessantes Leben.
 
@Speggn: Jupp. Aber alle, welche nicht mitkommen, sind dann bei Deiner Rückkehr mindestens 100 Jahre tot. Es gäbe, zumindest für mich, da ein paar Leute, welche ich doch schon vermissen würde. ;-)
 
@pop1989_bb: Selbst wenn alle von uns nicht zu so einer Reise bereit wären. Es würden sich schon ein paar Menschen auf der Erde finden, die das machen würden. So wie es auch Menschen gibt, die trotz der Risiken bereit sind auf den Mond oder den Mars zu fliegen.
 
Also ich finde es klasse das man versucht Erdähnliche Planeten oder Systeme ähnlich dem unseren zu finden.
Aber.... was bringt uns das, wenn wir nicht ansatzweise eine Möglichkeit haben diese Planeten oder Systeme zu erkunden ? Real dorthin fliegen, auch wenn es mehrere Monate dauern würde.
Wir geben mehr Geld für die Zerstörung unseres eigenen Lebens aus, als das wir in Forschung und Weiterentwicklung jeglicher Art investieren.
Das Geld in die Hand nehmen, das die Rüstungsgeilsten Staaten in den letzten fünf Jahren fürs Militär ausgegeben haben und wir hätten eine Technik mit der wir in ein paar Wochen zum Mars fliegen könnten oder die meisten Krankheiten wären ausgerottet / geheilt.
Dann können wir uns auch Gedanken machen, was wir mit den Erkenntnissen der anderen Welten machen könnten.
 
@Brassel: "Real dorthin fliegen, auch wenn es mehrere Monate dauern würde."

"Mehrere Monate" ist jut...das schnellste bisher von Menschen gebaute Objekt (Helios 1 und 2) bräuchte 426.900 Jahre bis dorthin.
 
@Bengurion: Eben, genau das ist der Punkt.
Anstatt diese unvorstellbaren Summen ins Militär zu pumpen, würde es der Menschheit mehr nutzen das Geld in die Forschung und soziales zu investieren.
Dann würde aus den 426900 Jahren, evtl. nur Tage werden (was immer noch sehr lang wäre).
 
wir schicken einfach eine oumuamua hin.
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Sorry, sollte "Sonde" heißen. Hab mich verschrieben...
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