Exoplaneten sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.

Bis heute gab es bereits viele Überraschungen im diesem Teilbereich der Astronomie.

Los ging die Exoplaneten Forschung im Jahr 1995 durch die Entdeckung von 51 Pegasi b durch den Schweizer Astronomen Michael Mayor. Dabei nutzten die Wissenschaftler das VLT der europäischen Südsternwarte in Chile. Im Jahr 2015 erhielt der Exoplanet den Namen Dimindium, was lateinisch ist, für die Hälfte. Grund dafür ist seine halbe Jupitermasse.

51_Pegasi_b oder Dimidium Quelle: Europäische Südsternwarte

Der Planet 51 Pegasi b überraschte die Wissenschaftler, den einen solchen Planeten gab es bei uns im Sonnensystem nicht. Der Planet bringt etwa halb so viel Gewicht auf die Wage wie unser Jupiter und umkreist seinen Stern alle 4,2 Tage. Die obere Gashülle des Exoplaneten ist etwa 1000 °C heiß. Dabei ist Pegasi 51 unserer Sonne durchaus ähnlich und nur etwa 10 % schwerer.

Der Erste Exoplanet ist ein Hot Jupiter.

Diese Entdeckung forderte die Theoretiker auf, Theorien zu entwickeln, um die Beobachtung sogenannter Hot Jupiter erklären zu können. Später erkannte man, dass Exoplaneten als Hot Jupiter normal wahren. Bis heute wurden hunderte entdeckt.

Gasplaneten in unserem Sonnensystem entstanden alle in großer Entfernung zur Sonne. Dabei wurde in der Frühphase des Sonnensystems im inneren Sonnensystem große Mengen Gas einfach durch Sternenwinde heraus befördert. Zurück blieb nur Staub aus denen dann die Gesteinsplaneten entstanden.

Der Erdähnliche Exoplanete Kepler 452b Quelle: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Dies war in den Sternensystemen, wo die Exoplaneten gefunden wurden, nicht anders. Heute weiß man die Planeten sind nicht dort geblieben, wo sie entstanden sind, sondern durch ihr Sternensystem gewandert.

Welche Typen von Exoplaneten gibt es?

Exoplaneten werden heute in verschiedene Klassensystemen eingeordnet. Zunächst wird zwischen Gas und Gesteinsplaneten unterschieden. Später ging man dann auch auf die Größe ein und unterscheidet heute zwischen Super-Erden mit 1 bis 10 Erdmassen, den Megaerden über 10 Erdmassen. Planeten mit noch mehr Masse sind immer Gasriesen, wobei man, wenn sie außergewöhnlich nah um ihren Stern kreisen sie zum Beispiel als Hot-Jupiter bezeichnet oder Hot-Neptun für kleinere Gasplaneten.

Mit welchen Methoden werden Exoplaneten Entdeckt?

Exoplaneten werden heute hauptsächlich mit 2 verschiedenen Methoden entdeckt. Dazu gehört die Dopplermethode, welche am Anfang der Exoplaneten Forschung die Hauptsächlich eingesetzte Methode wahr und die Transitmethode, welche man heute meistens einsetzt.

Die Dopplermethode

Mit der Dopplermethode werden Exoplaneten entdeckt, indem der Zentralstern beobachtet wird. Die Gravitation des Sterns zwingt den Planeten in eine Umlaufbahn, aber auch der Stern wird durch die Gravitation bewegt. Diese Beschleunigung des Sterns gegenüber einem Beobachter macht sich als leichte Verschiebung in der Frequenz des Sternenlichts bemerkbar. Da die Sterne häufig aber hunderttausend Mal Massereicher sind, als die Planeten ist dieser Effekt sehr klein und nur in den modernsten Spektrografen Messbar.

Die Transitmethode

Die Transitmethode dominiert heute die Wissenschaft rund um Exoplaneten. Dies liegt daran, dass hunderttausende Sterne gleichzeitig untersucht werden können. Deshalb wird dieses Verfahren auch bei allen Weltraumteleskopen eingesetzt die Exoplaneten finden sollen.

Wie viele Exoplaneten gibt es?

Wie viele Exoplaneten es wirklich gibt, kann man nur Statistisch abschätzen. Gefunden hat man bis heute 3757 Planeten in 2807 Sternensystemen. Dabei gibt es in 627 Planetensystemen mehr als einen bekannten Planeten.

Die bisherigen Suchprogramme vom Weltraumteleskop Kepler, lassen den Schluss zu, dass jeder Stern statistisch mindestens von einem Planeten umkreist wird. In unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße gibt es 100 Milliarden Sterne.

Wie werden in Zukunft Exoplaneten gefunden und Untersucht?

In Zukunft gibt es einige Programme, die es sich zur Aufgabe gemacht haben, nach Exoplaneten zu Suchen.
Die Nächste, das Weltraumteleskop Tess, ist bereits am 17.4.2018 auf einer Falcon 9 Rakete gestartet. Dabei sollen besonders viele Exoplaneten entdeckt werden, welche nicht so weit entfernt sind, wie bei vorhergehenden Missionen. Insgesamt wird Tess 90 % des Himmels beobachten um Exoplaneten aufzuspüren.

Später in diesem Jahr startet dann noch Cheops von der ESA, dieses Weltraumteleskop soll 500 bereits bekannte Exoplaneten genauer untersuchen.
Auch danach sind noch einige Exoplaneten Sucher und Forscher geplant. Eine genaue Erklärung aller Missionen kann hier jedoch nicht gegeben werden. Mehr zu den geplanten Projekten wird es in einem weiteren Artikel geben.