Planetendefintion und Pluto. Günther Wuchterl

Transkript

1 Planetendefintion und Pluto Günther Wuchterl

2 Exoplaneten Ereignisse

3 Zwölf Jahre Exoplaneten Theorie und Erfahrung Günther Wuchterl Thüringer Landesternwarte Tautenburg

4 Teil I: Was ist ein Planet? jede Nacht eine neue Chance es herauszufinden!

5 In Erinnerung an Planet Pluto Günther Wuchterl Thüringer Landessternwarte Tautenburg

6 Planeten sind Wandelgestirne

7 Aristarch und Kopernikus Planeten umkreisen die Sonne Die Erde wird Planet Die Sonne wird Stern Nur der Mond kreist um die Erde

8 1609: Galileo und das Teleskop 1609: Kepler und die Neue Astronomie Jupitermonde: Monde umkreisen Planeten Kepler: 2 Gesetze der Planetenbewegung; Neue Gestirne der Medici: Monde?

9 13. März 1781 Uranus Der siebente Planet

10 1. Jän Ceres Der achte Planet

11 23. September 1846 Neptun: Planeten stören Planeten

12 PLANETENDÄMMERUNG Alexander von Humboldt KOSMOS Vol. I, 1845: 14 Planeten Vol. III, 1850: Hauptplaneten, Nebenplaneten (Satelliten) und Kleine Planeten

13 20. Jahrhundert Sterne sind selbstleuchtend. Planeten werden beleuchtet (im sichtbaren Licht).

14 1930 Pluto 1990er: 3:2 Verhältnis der Umlaufszeiten von Neptune und Pluto verhindert Annäherung: Abstand > 1 Mia km > 6 AE.

15 1988 Pluto ist chaotisch Richtung in 100 Mio Jahren unvorhersagbar!

16 1979: Pluto-Mond Charon Masse Plutos kleiner als unseres Mondes!

17 1989: Raumsonde Voyager II Vorbeiflug an Neptun Neptunmasse korrigiert: kein Planet X!

18 1992 QB1 Der zweite Transneptunier In vorhergesagtem Abstand Das Sonnensystem ist voll! Neue Himmelskörper brauchen Platz

19 1994: Das innere Sonnensystem ist chaotisch Richtungen der Planeten nach 20 Mio Jahren unvorhersagbar! Die Stabilität des Planetensystems ist nur eine auf Zeit.

20 (136199) Eris ex 2003 UB313, Xena Transneptunier grösser als Pluto AE!

21 August 2006 Die Prager Debatte

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26 2006: Prager IAUDefiniton PLANET Himelskörper auf einer Bahn um die Sonne, Gerundet von seiner Schwerkraft, Hat die Nachbarschaft seiner Bahn aufgeräumt.

27 2006: Prager IAUDefiniton ZWERGPLANET Himelskörper auf einer Bahn um die Sonne, Gerundet von seiner Schwerkraft, Hat die Nachbarschaft seiner Bahn nicht aufgeräumt.

28 RESULTAT - ZWERGPLANETEN 1 Ceres Pluto Eris

29 TEIL II PLANETENDÄMMERUNG Stellen Sie sich vor es wird Nacht zum ersten Mal.

30 Gute Planeten sind schwer zu finden!: Erde

31 Der Lange Weg Dunkle Begleiter Positionsmessungen: Peter van de Kamp und Barnards Stern Geschwindigkeitsmessungen: Von Doppelsternen zu Planeten

32 Erste Hinweise ab 1985 Scheiben um Sterne

33 EXOPLANETEN

34 Überaschungen 1992: A. Wolcszan PSR Pulsarplaneten 1994: G. Walker, vielleicht keine Planeten 1995: M. Mayor, 51 Pegasi b, 4 Tage Jahr Exzentrische Planeten 51 Pegasi b 4 Tage 0.05 AE 0,5x Jupiter

35 Radialgeschwindigkeit von 51 Peg

36 Planeten in Doppelsternsystemen: γ Cephei b

37 Junge Bären Planeten: ε Eridani Umlaufzeit: 7,1 Jahre Abstand Planet Stern:1,4 bis 5,4 AE Masse: 0.8 bis 1.6 Jupiter Erdabstand: 10,49 Lichtjahre

38 3 fach System in Andromeda: υ And

39 5 fach System im Krebs:55 Cancri Bez. Umlaufzeit Min Masse Ae 2.81 Tage Ab 14.7 Tage 0.84 Ac 44.3 Tage 0.21 Ad 12.1 Jahre 4.05 x Jupiter Exzentrizität Entdeckung

40 Südplaneten: Ein Riesenplanent in der habitablen Zone: ι Hor b

41 Sind das wirklich Planeten? Auf der Suche nach dem ersten Planetendurchgang

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43 HD Die Lichtkurve

44 Planeten Durchgänge zeigen: 1. Massen sind Planetenmassen 2. Radien sind Gasplanetenradien 3. Dichte und Zusammensetzung 4. Nachweis mit 2 Methoden!

45 EXTREM PLANETEN

46 Auf dem Weg zu den Kleinen

47 μ Arae der kleinste der Grossen: M sin i = 14 Erdmassen

48 Neue Rekorde Mikro Gravitationslinsenereignisse? (statistisch 5 7 Erdmassen aber zb mit 1% Wahrscheinlichkeit ein Schwarzes Loch) Gliese 867: 7.5 Erdmassen (mindestens) Gliese 581 b: 5.1 Erdmassen (mindestens) GJ 436 b: M = 22.6 ± 1.9 Erdmassen Heisser Neptun (Uranus: 15, Neptun 17) TW Hydrae b: ; 9,8 +/ 3,3 M_Jup; 10 Ma?

49 DIREKTE BEOBACHTUNGEN Das erst Bild von Exoplaneten

50 Adaptive Optik am 8m Spiegel: NACO am VLT NAOS 144 Element AO System mit CONICA IR Kamera am VLT.

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53 GQ Lupi b + Stars,BD+planets Stars: Collapse of Bonnor Ebert sphers Brown Dwarfs: same as stars Planets: Nucleated instability, plausible, Toomre stable nebulae, particle in box accretion Poster bei Neuhäuser et al.

54 2M1207 2MASSWJ Chauvin et al. 2004

55 HD b Transit Saturn Sato, Fischer et al. 2005

56 HD b Planet im Trippel Der verbotene Planet, Konacki 2005

57 HD b Planet im Trippel Der verbotene Planet, Konacki 2005

58 Ein Planet für einen hellen Stern

59 Pollux_in_Tautenburg Günther Wuchterl Astrophysikalisches Institut und Universitäts Sternwarte Jena

60 2007 Jahr der Planetendurchgänge

61 2007: Ein Planet für Aldebaran

62 SIE SIND ÜBERALL!

63 Der nächste Entdeckungs Schritt VON GASPLANETEN ZU ERDÄHNLICHEN PLANETEN

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66 Die Aufgabe

67 Suchen Sie selbst!

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69 CoRoT Geschichte Start Eingeschalten Kalibration Deckel auf! Einsatz: 140 Ingenieure / 35 Tage Erste Beobachtungen

70 CoRoTs Bahn ZIEL TATSÄCHLICH a = 7278, ,189 km e = 0, ,00162 i = 89,984 90,002 Grad T Sekunden

71 CoRoTs Himmel

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74 CoRoT Beobachtungsplan Zwei gegenüberliegende Suchgebiete werden abwechselnd 150 Tage lang beobachtet (Einhorn / Schlangenträger) Dazwischen 30 Tage seitwärts

75 CoRoT Suchgebiete Bezeichnung Dauer in Tagen Abgeschlossen Ira01 61 Src01 26 Lrc Beginn Ende Sterne Laufend Lra

76 Der ALARM Modus Rohdaten werden direkt an LAM weitergeleitet (alle ein bis zwei Wochen) Schnellanalyse Rangliste interessanter Sterne (Transits?) Upload der Liste zum Satelliten Helligkeitswerte alle 30 Sekunden gespeichert

77 4. Mai 2007 CoRoT Exo 1b

78 Vergleich Boden Weltraum Entdeckungslichtkurven OGLE TR 56 CoRoT Exo 1b

79 Massenbestimmung von Planeten Kandidaten 1) Ist die Helligkeitsänderung ein Planet? 2) Welche Masse hat der Planet? 3) Stern und Planeteneigenschaften?

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81 Ist es ein Planet? Zweiter Stern: davor, dahinter, darum? Sternflecken? Kleine dunkle Objekte Zwergsterne, Weisse Zwerge?

82 CoRoT Feld im 2m Teleskop

83 Welche Masse? Messung der Schwerkraft Passt das zum Durchgang

84 Welche Masse?

85 Messung der Verschiebung der Spektrallinien?

86 Eigenschaften? Schwerkraft und Radius relativ zum Stern Sternmasse > Planetenmasse Sternradius > Planetenradius Exoplaneten Wissen wie Sonnensystem vor Raumfahrt!

87 Masse, Radius > Dichte

88 Allgemeine Theorie der Planetenentstehung Alle Sterntypen Alle Umlaufszeiten Alle Alter

89 All planets at 1.3 Mʘ, AU

90 Alle Protoplaneten bei 0.1 AE Christopher Broeg 2005

91 Planetare Massenspektren Theorie und Beobachtungen Broeg 2006

92 CoRoT und die Theorie der Planetenentstehung DICHTUNG UND WAHRHEIT

93 Startvorhersage der CoRoT Planeten Planetare Anfangsmasse (1 bis 16d)

94 Die ersten CoRoT Planeten CoRoT Exo 1b : 2 Tage, 1.5 R_Jup, 2 M_Jup CoRoT Exo 2b: 2 Tage, 1.5 R_Jup, 3 M_Jup

95 20. Dez der zweite Planet CoRoT Exo 2b

96 CoRoT Exo 1b

97 Exoplaneten Haben wir schon die typischen Planeten gefunden? Ist das Sonnensystem typisch?

98 Anzahl entdeckter Exoplaneten

99 Entdeckungen pro Jahr

100 Baum der Exoplaneten Jahr: nach oben Bahnform: nach hinten Bahnradius: nach rechts Masse: Kugelgröße

101 Entdeckungsmethoden

102 Massen / Mindestmassen

103 [Mindest ]Massen logarithmisch

104 Umlaufszeiten

105 Warum sind Exoplaneten seltsam? Exzentrisch Sternnahe Massereich

106 Seltsam Exzentrisch?

107 Vergleich mit Doppelsternen

108 Vergleich mit Doppelsternen

109 Pulsarplaneten Überlegene Genauigkeit (Kleinplaneten) Seltener Hauptkörper: Sternrest Planetensystem mit kreisrunden Bahnen!

110 Seltsam aber ähnlich: das Pulsarsystem Überragende Genauigkeit Kleinplaneten nachweisbar! SoSy ähnliche Bahnen und Massen!

111 Seltsam nahe? Schnelle Funde!

112 Auf dem Weg zur Normalität Größere Planeten mit Jupiters Umlaufzeit etwa 12 Jahre Rundere Bahnen, Planetensysteme.

113 55 Cnc d Beinahe Jupiter

114 Die Suche ist erst am Anfang Nahe schwere Planeten leichter zu entdecken, Suchstrategien und Entdeckungsmethoden, Planetensuche dauert jahrelang, Jupiter entdecken heißt 12 Jahre beobachten

115 Wir finden Exoplaneten weil sie anders sind als unsere!

116 PLANETENDÄMMERUNG... Stellen Sie sich vor es wird Nacht zum ersten Mal.

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