CHEOPS Weltraumteleskop: Einer der extremsten Planeten im Universum

CHEOPS Weltraumteleskop: Einer der extremsten Planeten im Universum

Physik-News vom 28.09.2020

CHEOPS hält, was es verspricht: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop ermöglichen eine nähere Beschreibung des Exoplaneten WASP-189b – einer der extremsten bekannten Planeten. CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz unter Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf.

Acht Monate nachdem das Weltraumteleskop CHEOPS seine Reise ins All angetreten hat, ist nun die erste wissenschaftliche Publikation mit Daten von CHEOPS erschienen. CHEOPS ist die erste ESA-Mission mit dem Ziel, bereits entdeckte Exoplaneten – Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems – zu charakterisieren. Bereits die Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahre 1995 geht auf zwei Schweizer Astronomen zurück: die Genfer Michel Mayor und Didier Queloz wurden hierfür 2019 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Der CHEOPS Satellit entstand unter der Leitung der Universität Bern und der ESA. Während fünf Jahren war ein Konsortium mit mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieurinnen und Ingenieuren aus elf europäischen Nationen am Bau des Satelliten beteiligt. Das Science Operations Center von CHEOPS befindet sich an der Sternwarte der Universität Genf.


Künstlerische Darstellung von CHEOPS.

Publikation:


Monika Lendl et al.
The hot dayside and asymmetric transit of WASP-189b seen by CHEOPS
Astronomy & Astrophysics

DOI: 10.1051/0004-6361/202038677



Die ersten wissenschaftlichen Erkenntnisse der CHEOPS Mission beinhalten eine detaillierte Studie des Exoplanetensystems WASP-189 und wurden soeben zur Veröffentlichung im Journal «Astronomy & Astrophysics» angenommen. Willy Benz, Astrophysikprofessor an der Universität Bern und Hauptverantwortlicher des CHEOPS-Konsortiums, zeigt sich hocherfreut über die Ergebnisse: «Die gemachten Beobachtungen zeigen, dass CHEOPS die hohen Erwartungen bezüglich Messleistung voll und ganz erfüllt.»


Hochpräzise Helligkeitsmessungen mit CHEOPS.

Einer der extremsten bekannten Planeten im Universum

Das Ziel dieser CHEOPS Beobachtungen war der Exoplanet WASP-189b, der ausserhalb des Sonnensystems den Stern HD 133112 umkreist. HD 133112 ist einer der heissesten Sterne, um die ein Planetensystem bekannt ist. «Das System WASP-189 ist 322 Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Waage», erklärt Monika Lendl, Erstautorin der Studie von der Universität Genf und Mitglied des Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS.



«Das Spannende an dem Planeten WASP-189 b ist, dass es sich um einen Gasriesen handelt, der seinen Mutterstern in weniger als 3 Tagen umkreist. Das heisst, er ist ihm 20 Mal näher als die Erde der Sonne», beschreibt Monika Lendl den Planeten, der etwa eineinhalb mal so gross ist wie Jupiter, der grösste Planet unseres Sonnensystems.



Wie Monika Lendl weiter erklärt, sind planetare Objekte wie WASP-189b sehr exotisch: «Sie haben eine permanente Tagesseite, die immer dem Licht des Sterns ausgesetzt ist, und daher auch eine permanente Nachtseite.» Dadurch unterscheide sich ihr Klima völlig von dem der Gasriesen Jupiter und Saturn in unserem Sonnensystem. «Aufgrund der Beobachtungen mit CHEOPS schätzen wir die Temperatur von WASP-189b auf 3'200 Grad Celsius. Man spricht hier von einem ‘ultra-heissen Jupiter’. Bei solch hohen Temperaturen schmilzt Eisen und wird sogar gasförmig. Dieses Objekt ist einer der extremsten Planeten, die bislang bekannt sind», so Lendl.

Hochpräzise Helligkeitsmessungen

«Da wir den Planeten in dieser Entfernung nicht direkt sehen können, müssen wir auf indirekte Methoden zurückgreifen», erklärt Lendl. CHEOPS verwendet dazu hochpräzise Helligkeitsmessungen: Wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeizieht, erscheint der Stern kurzzeitig dunkler. Dieses Phänomen wird «Transit» genannt. Wenn der Planet andererseits hinter dem Stern vorbeizieht, wird das vom Planeten abgestrahlte und/oder reflektierte Licht für kurze Zeit vom Stern verdeckt. Monika Lendl erklärt: «Da der Exoplanet WASP-189b so nahe bei seinem Stern ist, macht dies seine Tagesseite so hell, dass wir das ‘fehlende’ Licht bestimmen können, wenn er hinter dem Stern vorbeizieht. Wir haben mehrere solcher Bedeckungen von WASP-189b beobachtet», sagt Lendl. «Es scheint, dass der Planet nicht viel Sternenlicht reflektiert. Das führt aber wiederum dazu, dass er sich so stark aufheizt, dass er selbst einiges an Licht abstrahlt.» Die Forschenden glauben, dass der Planet kaum Licht reflektiert, liege daran, dass er auf der Tagseite keine Wolkendecke habe: «Das ist nicht weiter erstaunlich, da man in der Theorie davon ausgeht, dass sich bei so hohen Temperaturen keine Wolken bilden können», so Monika Lendl.

Und auch der Stern ist besonders

«Wir stellten ausserdem fest, dass der Transit des Gasriesen eine asymmetrische Form hat. Dies lässt sich dadurch erklären, dass der Stern selbst dunklere und hellere Zonen an seiner Oberfläche besitzt», erklärt Willy Benz. «Dies lässt dann weiter darauf schliessen, dass der Stern selbst so schnell rotiert, dass dessen Form nicht mehr kugelförmig, sondern elliptisch ist», so Benz weiter.

Auch sonst unterscheidet sich der Stern, um den WASP-189b kreist, deutlich von der Sonne. Monika Lendl sagt: «Der Stern ist deutlich grösser und über 2’000 Grad Celsius heisser als unsere Sonne. Da er so heiss ist, erscheint der Stern blau und nicht gelb-weiss wie die Sonne.» Will Benz ergänzt: «Um so heisse Sterne herum sind nur eine Handvoll Planeten bekannt, und dieses System ist bei weitem das hellste.» Es bilde somit auch ein Massstab für weitere Studien.

Willy Benz erklärt abschliessend: «Wir erwarten weitere spektakuläre Ergebnisse zu Exoplaneten dank Beobachtungen mit CHEOPS. Die nächsten Publikationen sind bereits in Vorbereitung.»

Diese Newsmeldung wurde mit Material der Universität Bern via Informationsdienst Wissenschaft erstellt



   23 Meldungen
02.10.2020
Exoplaneten
Messung von Masse und Helligkeit desselben Exoplaneten
Astronom*innen haben mit dem ESO-Instrument GRAVITY das erste Bild eines Exoplaneten aufgenommen, der zuvor nur indirekt über das Spektrum seines Sterns nachgewiesen werden konnte.
28.09.2020
Exoplaneten
CHEOPS Weltraumteleskop: Einer der extremsten Planeten im Universum
CHEOPS hält, was es verspricht: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop ermöglichen eine nähere Beschreibung des Exoplaneten WASP-189b – einer der extremsten bekannten Planeten.
04.08.2020
Sonnensysteme - Exoplaneten
Radioastronomie: extrasolares Planetensystem um einen Hauptreihenstern
Einem internationalen Team von Astronomen ist es gelungen, einen saturnähnlichen extrasolaren Planeten um einen massearmen kühlen Stern nachzuweisen, und zwar anhand der systematischen Bewegung („wobbling“) des Sterns, hervorgerufen durch die Gravitation des Planeten.
22.07.2020
Sonnensysteme - Exoplaneten
Erstes Bild eines Mehrplanetensystems um einen sonnenähnlichen Stern
Das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) hat das allererste Bild eines jungen, sonnenähnlichen Sterns aufgenommen, der von zwei riesigen Exoplaneten begleitet wird.
25.06.2020
Exoplaneten - Biophysik
Mögliches Leben: Forscher finden Super-Erden um Gliese 887
Die uns am nächsten gelegenen Exoplaneten bieten die besten Möglichkeiten, um nach Beweisen für Leben außerhalb des Sonnensystems zu suchen.
11.06.2020
Sonnensysteme - Sterne - Exoplaneten
Vier neugeborene Exoplaneten von eigener Sonne gegrillt
Ein Team des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hat das Schicksal des jungen Sterns V1298 Tau und seiner vier Exoplaneten untersucht.
20.05.2020
Exoplaneten
ESO-Teleskop sieht Anzeichen für Geburt eines Planeten
Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (VLT) der ESO (European Southern Observatory) haben deutliche Anzeichen für die Entstehung eines Planetensystems ergeben.
19.12.2018
Exoplaneten
Exotische Planeten aus Saphiren und Rubinen
Forschende der Universitäten Zürich und Cambridge haben eine neue, exotische Klasse von Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems entdeckt.
12.12.2018
Sterne - Exoplaneten
Tanz mit dem Feind
B
06.12.2018
Exoplaneten - Teilchenphysik
Universität Göttingen erforscht in internationalem Team Helium-Schweif eines Exoplaneten
Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Instituts für Astrophysik der Universität Göttingen hat entdeckt, dass der extrasolare Gasplanet WASP-69b einen kometenähnlichen Schweif aus Heliumpartikeln hinter sich herzieht.
15.11.2018
Kometen_und_Asteroiden - Exoplaneten
Kometen als Wasserträger für Exoplaneten
Erst 2016 haben WissenschafterInnen mit Proxima Centauri b den der Erde nächstgelegenen und potenziell bewohnbaren Exoplaneten entdeckt.
14.11.2018
Sterne - Exoplaneten
Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft
Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtahre entfernten Barnards Stern einen Planeten nachzuweisen, der gut drei Mal so viel Masse wie die Erde aufweist und ähnlich kalt wie der Saturn ist.
02.07.2018
Exoplaneten
Wie sich die Atmosphäre des heißesten bekannten Exoplaneten verflüchtigt
Astronomen haben beobachtet, wie sich die Atmosphäre des heißesten bekannten Exoplaneten, des heißen Jupiter-ähnlichen Planeten KELT-9b, allmählich verflüchtigt.
02.07.2018
Sonnensysteme - Exoplaneten
Astronomen werden Zeugen der Geburt eines Planeten
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) in Heidelberg und des Konsortiums des SPHERE-Instruments am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben einen extrem jungen Exoplaneten im Stadium seiner Entstehung entdeckt und charakterisiert.
25.06.2018
Exoplaneten - Astrophysik
Wo sich Medizintechnik und Astrophysik treffen
An der Universität Bern haben Forschende aus der Astrophysik und der Medizintechnik gemeinsam eine neue Methode entwickelt, mit der sie Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems untersuchen.
13.06.2018
Sterne - Exoplaneten
ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern
Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296 befinden.
15.11.2017
Sterne - Exoplaneten
Nächstgelegener Planet mit gemäßigten Temperaturen um ruhigen Stern entdeckt
In nur 11 Lichtjahren Entfernung von unserem Sonnensystem hat ein Forscherteam mit dem einzigartigen Planetenjäger-Instrument HARPS einen gemäßigten, erdähnlichen Planeten entdeckt.
23.10.2017
Exoplaneten
Bildung von Magma-Ozeanen auf Exoplaneten erforscht
Induktionserwärmung kann den Energiehaushalt eines Planeten so stark verändern, dass sein Inneres zum Schmelzen gebracht wird.
31.08.2016
Sterne - Exoplaneten
Planet in bewohnbarer Zone um nächstgelegenen Stern gefunden
Mit Teleskopen der ESO und anderen Einrichtungen ist es Astronomen gelungen, einen klaren Hinweis auf einen Planeten zu finden, der den nächsten Stern zur Erde, Proxima Centauri, umkreist.
05.05.2016
Sterne - Exoplaneten
Drei potenziell bewohnbare Welten um benachbarten sehr kühlen Zwergstern
Astronomen haben mit dem TRAPPIST-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO drei Planeten entdeckt, die einen sehr kühlen Zwergstern umkreisen, der nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
24.04.2015
Exoplaneten
Direkte Abbildung eines ganzen (Exo-)Planetensystems
Ein internationales Astronomenteam, zu dem auch sechs Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie gehören, hat das Exoplanetensystem um den Stern HR8799 direkt abgebildet. Das Team nutzte dabei das Large Binocular Telescope auf dem Mount Graham in Arizona, USA.
24.04.2015
Exoplaneten
Ein Exoplanet mit höllischer Atmosphäre
Im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS haben Astronomen der Universitäten Genf und Bern ein präziseres Temperaturprofil der Atmosphäre eines Exoplaneten erstellt, als dies bisher möglich war.
25.08.2013
Exoplaneten - Biophysik
Drei Planeten in der habitablen Zone eines nahen Sterns
Pressemitteilung der Europäischen Südsternwarte (Garching).

News der letzten 7 Tage     1 Meldungen


15.10.2020
Monde - Astrophysik
Magnetfeld auf dem Mond ist Überbleibsel eines uralten Kerndynamos
Eine internationale Simulations-Studie unter Beteiligung von Forschenden des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam zeigt, dass alternative Phänomene wie Asteroiden-Einschläge keine ausreichend großen Magnetfelder erzeugen.