Zusammensetzung der erdgroßen Planeten in TRAPPIST-1

Billy Quarles, ein Post-Doktorand für Astrophysik an der Universität Oklahoma hat die möglichen Zusammensetzungen der sieben Planeten im TRAPPIST-1-System identifiziert. Unter Verwendung von Tausenden numerischen Simulationen, um die Stabilität der Planeten über Millionen von Jahren zu bestimmen, kam Quarles zu dem Schluss, dass sechs der sieben Planeten eine erdähnliche Zusammensetzung haben. Die Ausnahme ist TRAPPIST-1f, dessen Masse zu 25 Prozent aus Wasser besteht. Von den sieben erdgroßen Planeten ist TRAPPIST-1e der beste Kandidat für zukünftige Studien über Bewohnbarkeit.

„Das Ziel der Exoplaneten-Astronomie ist es, Planeten zu finden, die der Erde in der Zusammensetzung ähnlich und möglicherweise bewohnbar sind“, sagte Quarles. „Seit tausenden von Jahren haben Astronomen nach anderen Welten gesucht, die für das Leben geeignet wären.“

Quarles, ein Forscher in der Homer L. Dodge Abteilung für Physik und Astronomie am OU College of Arts and Sciences, arbeitete mit Wissenschaftlern am NASA Goddard Space Flight Center an dem Projekt. Numerische Simulationen für dieses Projekt wurden mit dem Supercomputer Pleiades des NASA High-End Computing Programms am Ames Research Center und am OU Supercomputing Center für Bildung und Forschung durchgeführt.

TRAPPIST-1-Planeten sind dichter beisammen als die Planeten in Kepler-Systemen, was Transit-Timing-Variationen mit photometrischen Beobachtungen ermöglicht. Diese Variationen geben den Forschern Aufschluss über die Masse der Planeten und die Radien werden durch die Finsternisse bestimmt. Aus den Messungen von Masse und Radius kann dann die Dichte abgeleitet werden. Beim Vergleich der Dichte der Erde mit der von TRAPPIST-1-Planeten konnte Quarles bestimmen, woraus die Planeten vermutlich zusammengesetzt sind und damit einen Einblick gewinnen, ob sie potentiell bewohnbar wären.

TRAPPIST-1f hat die größten Einschränkungen, da 25 Prozent seiner Masse Wasser ist, was selten bei so einem Radius vorkommt. Dieser Planet hat die gleiche Größe wie die Erde, aber nur 70 Prozent seiner Masse. Weil der Radius so groß ist, macht der Druck das Wasser zu Dampf und damit vermutlich zu heiß für Leben wie wir es kennen. Die Suche nach Planeten mit einer Zusammensetzung, die so nah wie möglich an der Erde liegt, ist der Schlüssel um Orte zu finden, die von Forschern als bewohnbar gelten könnten.

TRAPPIST-1 ist ein etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernter kühler roter Zwergstern, der ein bemerkenswertes Planetensystem besitzt, das aus sieben Transitplaneten besteht. Diese sieben Planeten sind bekannt als TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g und h.

➤ Plausible Compositions of the Seven TRAPPIST-1 Planets Using Long-term Dynamical Simulations (arxiv.org)


11. Juni 2017/SP
Verein Kuffner-Sternwarte