TOI 700 d: Erster erdgroßer Planet in habitabler Zone ist entdeckt
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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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.
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.
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.
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.
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.
EDIT:
DE https://de.wikipedia.org/wiki/Klassifizierung_der_Sterne
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.
Also mal gleich die Motoren anwerfen. :-D
Aber der 27km Ring des LHC hat für die beschleunigten Teilchen bei maximaler Energie/Geschwindigkeit einen Umfang von knapp 4m.
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.
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.
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.
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.
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...
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.
Das ist die Relativität.
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?
PS: Das was du beschreibst wäre eine Zeitreise in die Zukunft... und hey, auch da, warum nicht. Ist sicher ein interessantes Leben.
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.
"Mehrere Monate" ist jut...das schnellste bisher von Menschen gebaute Objekt (Helios 1 und 2) bräuchte 426.900 Jahre bis dorthin.
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).
edit
Sorry, sollte "Sonde" heißen. Hab mich verschrieben...