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Donnerstag, 23.03.2017
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Nachbar-Planetensystem hat gleich zwei Asteroidengürtel

Existenz von drittem Planeten im Epsilon Eridani System möglich

In unserem Sonnensystem gibt es einen Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Das nächste bekannte extrasolare Planetensystem, Epsilon Eridani, besitzt jedoch gleich zwei davon. Das zeigen aktuelle, jetzt im „Astrophysical Journal“ veröffentlichte Daten des NASA-Weltraumteleskops Spitzer. Der Ring deutet gleichzeitig auf die Existenz weiterer, noch unentdeckter Planeten in diesem System hin.
Asteroidengürtel im Epsilon Eridani-System (Illustration)

Asteroidengürtel im Epsilon Eridani-System (Illustration)

Asteroidengürtel bestehen aus steinigen und metallischen Relikten aus der frühen Phase der Planetenbildung. Ihre Präsenz um andere Sterne deutet daraufhin, dass auch dort Gesteinsplaneten wie die Erde in den inneren Bereichen des Systems kreisen könnten, während große Gasplaneten den Außenrand des Asteroidengürtels markieren. Es gibt Hinweise darauf, dass Jupiter in der Frühzeit des Sonnensystems die Entstehung des Asteroidengürtels verursachte, indem er Material, aus dem sonst ein weiterer Planet entstanden wäre, durcheinanderbrachte. Heute trägt seine Schwerkraft dazu bei, den Ring nach außen hin zu begrenzen.

Jüngere Version unseres Sonnensystems


Astronomen haben bereits früher Hinweise auf multiple Asteroidengürtel um andere Sternen entdeckt, doch mit Epsilon Eridani gelang ihnen dieser Nachweis nun mit einem dem Sonnensystem sehr nahen und sehr ähnlichen Planetensystem. Nur zehn Lichtjahre von der Erde entfernt, ist Epsilon Eridani ein wenig leichter als die Sonne und nur ein Fünftel so alt. Der Stern wird von zwei Planeten umkreist und besitzt einen äußeren Ring von eisigen Kometen ähnlich unserem Kuipergürtel.

Jetzt hat das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA mithilfe seiner Infrarotkameras und –spektrometer Indizien für gleich zwei Asteroidengürtel in diesem System entdeckt. Wenn Asteroiden und Kometen kollidieren oder verdampfen setzen sie winzige Staubpartikel frei, die charakteristische Wärmesignaturen erzeugen. „Weil das System so nahe bei uns liegt, kann Spitzer Details im Staub herauspicken, die uns einen guten Einblick in die Architektur des Planetensystems geben“, erklärt Karl Stapelfeldt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena.


Planetenposition ähnlich dem Jupiter


Die neu entdeckten Asteroidengürtel liegen drei und 20 astronomische Einheiten (AU) vom Stern Epsilon Eridani entfernt. Eine astronomische Einheit entspricht dabei der Entfernung Erde-Sonne. Damit liegt der innere Ring im Epsilon Eridani-System nahezu an der gleichen Position wie der Asteroidengürtel im Sonnensystem. Der im Jahr 2000 entdeckte Planet Epsilon Eridani b umkreist den Zentralstern in einem Abstand von 3,4 AU – und liegt damit ähnlich wie der Jupiter bei uns knapp außerhalb des inneren Asteroidengürtels.

Vergleich des Epsilon Eridani Systems mit unserem Sonnensystem

Vergleich des Epsilon Eridani Systems mit unserem Sonnensystem

Damit ist dies nicht nur das erste Mal, dass eine Planeten-Asteroidengürtel-Anordnung ähnlich der in unserem Sonnensystem im All entdeckt wurde. Die Position der beiden macht auch bisherige Annahmen sehr unwahrscheinlich, nach denen Epsilon Eridani b eine extrem elliptische Umlaufbahn besitzt. Würde sie tatsächlich zwischen einer und fünf AU variieren, dann müsste der Planet ständig in den Asteroidengürtel eintauchen oder ihn sogar durchfliegen. Nach Ansicht der Astronomen hätte dies den Gürtel längst unterbrechen müssen. Da dieser aber noch vollständig ist, muss der Planet auf einer weitaus kreisförmigeren Bahn liegen als angenommen.

Dritter Planet als „Hüter“ des äußeren Gürtels?


Der äußere, dichtere Asteroidengürtel in Epsilon Eridani liegt zwischen dem inneren und dem Kometenring. „Dieses System ähnelt sehr stark unserem zu dem Zeitpunkt als sich das erste Leben auf der Erde entwickelte“, erklärt Dana Backman, Astronomin am SETI Institut und Forscherin an der Sofia Mission der NASA. „Der Hauptunterschied besteht unseres Wissens darin, dass es einen zusätzlichen Ring von Materialresten aus der Planetenbildung besitzt.“

Die Existenz dieses äußeren Rings macht es nach Ansicht der Wissenschaftler wahrscheinlich, dass es im Epsilon Eridani System sogar einen weiteren, dritten Planeten gibt, der den äußeren Asteroidengürtel nach außen hin begrenzt. Der zweite, bisher nur indirekt nachgewiesene Planet des Systems, Epsilon Erdidani c, liegt in rund 39 AU Entfernung vom Zentralstern, also außerhalb des äußeren Asteroidengürtels.
(NASA/JPL, 29.10.2008 - NPO)
 
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