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Das Chandra-Observatorium der NASA testet Exoplaneten auf ihre Bewohnbarkeit

Astronomen nutzten ein Röntgenobservatorium NASA Chandra und das XMM-Newton-Teleskop der ESA untersuchen, ob nahegelegene Sterne bewohnbare Exoplaneten beherbergen könnten. Sie testen, ob die Sterne Strahlung aussenden, die potenzielle Lebensbedingungen zerstören könnte, und bereiten den Boden für Beobachtungen mit Teleskopen der nächsten Generation.

Ein Forscherteam untersuchte Daten von Sternen, die nahe genug an der Erde sind, damit zukünftige Teleskope Bilder von Planeten in ihren bewohnbaren Zonen machen könnten. Die Daten zeigen keine Oberflächenmerkmale wie Kontinente oder Ozeane, aber ihre Spektren werden Informationen über die Zusammensetzung der Planetenoberflächen und Atmosphären liefern.

Es gibt mehrere Faktoren, die beeinflussen, ob ein Planet, wie wir ihn kennen, bewohnbar sein wird oder nicht. Einer davon ist die Menge an Röntgen- und Ultraviolettstrahlung, die er von seinem Stern erhält und die den Planeten schädigen oder ihm sogar seine Atmosphäre entziehen kann. „Ohne die Charakterisierung der Röntgenstrahlung des Sterns würden wir ein Schlüsselelement verlieren, um festzustellen, ob ein Planet bewohnbar ist“, sagen die Wissenschaftler. „Wir müssen sehen, welche Dosen an Röntgenstrahlung diese Planeten erhalten.“

Das Team begann mit einer Liste von Sternen, die der Erde so nahe sind, dass sie in der Zukunft liegen Teleskope könnte Bilder von Planeten innerhalb ihrer bewohnbaren Zonen empfangen. Mit den Teleskopen Chandra und XMM-Newton suchten Wissenschaftler nach Planeten, um deren Sterne günstige Bedingungen für die Entstehung von Leben herrschen könnten.

Sie untersuchten, wie hell Sterne im Röntgenlicht sind, wie energiereich diese Strahlen sind und wie stark und wie schnell sie sich verändern, beispielsweise durch Flares. Hellere und energiereichere Strahlen können die Planetenatmosphäre stärker schädigen. „Wir haben Sterne entdeckt, bei denen die Röntgenumgebung in der bewohnbaren Zone ähnlich oder sogar milder ist als die, in der sich die Erde entwickelte“, stellen die Wissenschaftler fest. „Solche Bedingungen können eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Atmosphäre spielen.“

Die Forscher verwendeten archivierte Daten von fast zehn Tagen Chandra-Beobachtungen und etwa 10 Tagen XMM-Newton-Beobachtungen, um das Röntgenverhalten von 26 Sternen zu untersuchen. Die meisten Exoplaneten sind riesig Jupiter, Saturn oder Neptun, und nur wenige sind möglicherweise weniger als doppelt so massereich wie die Erde.

Es gibt wahrscheinlich noch weitere Planeten, die die untersuchten Sterne umkreisen, aber sie wurden noch nicht entdeckt. Transitstudien, die nach Lichtveränderungen suchen, wenn Planeten vor Sternen vorbeiziehen, übersehen viele Planeten, weil sie eine spezielle Geometrie erfordern, um sie zu erkennen.

Eine andere Methode besteht darin, Schwankungen im Stern zu erkennen, die durch ihn umkreisende Planeten verursacht werden. Diese Methode ist jedoch empfindlich bei der Erkennung von Riesenplaneten in der Nähe von Sternen. „Wir wissen nicht, wie viele erdähnliche Planeten von der nächsten Generation von Teleskopen abgebildet werden, aber es ist klar, dass Beobachtungszeit kostbar und schwer zu beschaffen sein wird“, fügten die Astronomen hinzu. „Die Röntgendaten helfen bei der Verfeinerung und Priorisierung und ermöglichen es uns möglicherweise, früher das erste Bild eines erdähnlichen Planeten zu erhalten.“

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Svitlana Anisimova

Bürofreak, verrückter Leser, Fan des Marvel Cinematic Universe. Ich bin zu 80 % schuldiges Vergnügen.

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