Sonnenuntergänge können schön anzusehen sein, aber die Rosa- und Purpurtöne eines verblassenden Tages der Erde können im Vergleich zu Sonnenuntergängen auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems langweilig sein. Schließlich haben wir nur eine Sonne am Himmel. Es scheint nun, dass einige Planeten zwei haben können.
Astronomen der University of Arizona in Tucson haben Hinweise auf planetähnliche Objekte um Doppelsterne gefunden — Sternpaare, die sich eng umkreisen. Die neue Forschung legt nahe, dass es viele Welten mit Sonnenuntergängen geben kann, die weitaus spektakulärer sind als unsere eigenen.
Wenn Ihnen diese Illustration bekannt vorkommt, haben Sie vielleicht ein ähnliches Bild in Star Wars gesehen. In diesem Film umkreist Luke Skywalkers Heimatplanet Tatooine ein Doppelsternsystem. Ein Planet, der zwei Sterne umkreist, könnte einen doppelten Sonnenuntergang haben.
NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Spitzer Weltraumteleskop)
“ Dies eröffnet die poetische Möglichkeit des Lebens auf Planeten in Doppelsternsystemen, wo, wenn die Sonne auf- oder untergeht, nicht ein Stern, sondern zwei Sterne auf und ab gehen „, sagt Alan Boss, Astronom und Theoretiker an der Carnegie Institution of Washington, DC.
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Die neue Entdeckung erhöht auch die Anzahl der Orte, an denen Wissenschaftler Planeten finden könnten, die andere Sterne umkreisen, erheblich. Bis zu 75 Prozent der sonnenähnlichen Sterne in der Milchstraße haben mindestens einen nahen Begleitstern.
Wissenschaftler hatten Binär- und Mehrfachsternsysteme bei ihrer Suche nach fernen Planeten lange vernachlässigt, weil sie viel komplizierter zu untersuchen sind als Einzelsterne. Aber jetzt scheint es, dass sich die zusätzliche Arbeit auszahlen kann.
„Das große Ergebnis unserer Arbeit ist, dass die Anzahl der potenziellen Standorte für die Bildung von Planetensystemen gerade enorm gestiegen ist“, sagt der Astronom David Trilling von der University of Arizona, der die Forschung leitete.
Sternenstaub
Sterne bilden sich aus riesigen Gas- und Staubwolken. Die Reste bilden eine staubige Scheibe um den neuen Stern. Innerhalb weniger Millionen Jahre kann ein Teil des Staubs verklumpen und Asteroiden und Asteroidengürtel, Kometen und sogar Planeten bilden, die alle den Mutterstern umkreisen. Der Rest des Staubes wird aus dem System geblasen.
Astronomen haben ein Sonnensystem gefunden, in dem eine staubige Scheibe ein Sternenpaar umkreist. Die Scheibe könnte Planeten enthalten.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Spitzer Weltraumteleskop)
In den nächsten Milliarden Jahren erzeugen Kollisionen zwischen Asteroiden und anderen Körpern neue Staubsprays, die im Asteroidengürtel schweben. Wenn Wissenschaftler eine staubige Scheibe um einen Stern herum entdecken, bedeutet dies normalerweise, dass Asteroiden dort sind, ineinander krachen und den Staub erzeugen.
Planeten und Asteroiden bilden sich aus demselben ursprünglichen Material, so dass die Anwesenheit von Asteroiden darauf hindeutet, dass auch Planeten oder planetenähnliche Objekte vorhanden sind. Mindestens 20 Prozent der Sterne in unserer Galaxie, der Milchstraße, haben staubige Scheiben um sich herum, sagt Trilling.
Kein Teleskop ist stark genug, um einen Planeten oder Asteroiden außerhalb unseres Sonnensystems zu sehen. Teleskope können jedoch die staubigen Scheiben um weit entfernte Sterne sehen. Eine Scheibe zeigt an, dass Asteroiden und Kometen einen Stern umkreisen.
Mit verschiedenen Methoden haben Wissenschaftler in den letzten Jahren etwa 200 Planeten gefunden, die Sterne umkreisen. Etwa 50 dieser Planeten befinden sich in Doppelsternsystemen. Aber in jedem Fall trennt eine große Entfernung — eine Entfernung, die viel größer ist als der Durchmesser unseres gesamten Sonnensystems — die beiden Sterne. Und all diese Planeten umkreisen nur einen Stern, kein Sternenpaar.
Wenn Sie zu einem dieser Planeten reisen könnten, würde eine Sonne am Himmel groß aussehen, genau wie unsere Sonne von der Erde aus gesehen. Der entfernte Zwilling würde einfach wie ein weiterer funkelnder Stern aussehen.
Auf der Suche nach einem doppelt sonnigen Planeten
Trilling und seine Kollegen wollten herausfinden, ob sich Planeten um dicht beieinander liegende Doppelsterne gebildet haben. Sie nutzten das Spitzer-Weltraumteleskop, das sich im Orbit um die Erde befindet, um Bilder von 69 Doppelsternsystemen aufzunehmen. Einige Sternpaare standen sich so nahe wie die Erde der Sonne. Andere waren weiter voneinander entfernt als Neptun von unserer Sonne.
Ein animiertes Video (klicken Sie hier oder auf das Bild oben, um es anzusehen) zeigt, wie ein Sternenpaar eine Planetenfamilie aufziehen könnte.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Spitzer Weltraumteleskop)
Mit Teleskopen, die sichtbares Licht verwenden, haben Wissenschaftler Probleme, staubige Scheiben zu fotografieren, weil die Sterne so viel heller sind als der Staub. Die Staubpartikel absorbieren jedoch Wärme vom Stern und emittieren eine Art von Energie, die als Infrarotlicht bezeichnet wird. Unsere Augen können kein Infrarotlicht sehen, aber das Spitzer-Teleskop kann es. In den Bildern, die es erzeugt, sieht der Staub viel heller aus als die Sterne.
Trotzdem können die Forscher zunächst nicht sagen, was die Bilder bedeuten. „Wir sehen einen unscharfen Fleck“, sagt Trilling.
Aber durch die Berechnung, wie viel heller ein Stern mit Staub im Bild aussieht, als er ohne Staub aussehen würde, bekommen Astronomen ein Gefühl dafür, wo sich der Staub im Binärsystem befindet. Berechnungen zeigen auch, wie viel Staub vorhanden ist. Die Berechnungen zeigen nicht sicher, ob Planeten da draußen sind, aber die Chancen stehen gut, dass zumindest einige dieser Scheiben Planeten enthalten.
Als die Bilder der binären Studie eintrafen, sahen die Wissenschaftler in Arizona so ziemlich das, was sie erwartet hatten. „Zuerst war es ein bisschen Ho-hum, weil wir wissen, dass Staub um einige Sterne herum ist“, sagt Trilling.
Nachdem die Studie jedoch beendet war und die Wissenschaftler begannen, ihre Daten zu analysieren, fanden sie einige Überraschungen. Staubige Scheiben, so zeigten ihre Ergebnisse, sind bemerkenswert häufig um Doppelsterne, die nahe beieinander liegen.
Staubige Scheiben sind häufig um Doppelsterne, die nahe beieinander liegen (oben). Scheiben existieren entweder nicht (Mitte) oder umkreisen nur einen der beiden Sterne (unten), wenn die Sterne weit voneinander entfernt sind.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Spitzer Space Telescope)
“ Die Anzahl dieser Sterne, die diesen Staub haben, ist viel, viel höher als wir erwartet hatten „, sagt Trilling. Doppelsterne, die nahe beieinander liegen, haben weit mehr staubige Scheiben um sich herum als Einzelsterne oder Doppelsterne, die voneinander entfernt sind, fügt er hinzu.
Diese Entdeckung legt nahe, dass nahe Doppelsterne die besten Orte sind, um nach Planeten und nach Leben auf anderen Planeten zu suchen.
Der Befund zwingt die Wissenschaftler auch, lang gehegte Annahmen darüber, wie und wo Planeten entstehen, zu überdenken. Es ist zum Beispiel noch nicht klar, warum staubige Festplatten in engen Binärsystemen so häufig sind.
„Die Theorie liegt völlig in der Luft“, sagt Trilling. „Niemand weiß es.“
Leben unter zwei Sonnen
Wissenschaftler haben immer noch Zweifel daran, wie sich ein Doppelsternplanet bildet. Aber eines ist sicher: Das Leben auf einem solchen Planeten wäre interessant. Jeden Tag schien eine Sonne die andere über den Himmel zu jagen. Die Sonnen würden nur wenige Minuten auseinander aufgehen und untergehen. Manchmal taucht eine Sonne hinter die andere und beeinflusst die Menge an Licht und Wärme auf der Planetenoberfläche.
„Es wäre ein seltsamer Ort, um aufzuwachsen“, sagt Boss. „Jeder Tag wäre anders.“
Und mit mehr Sonnen am Himmel, fügt er hinzu, hätten alle intelligenten Kreaturen auf diesen Planeten mindestens doppelt so viele Möglichkeiten, sich von der Astronomie faszinieren zu lassen.
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