Wie Viele Sonnen Gibt Es Im Universum – Unser Sonnensystem ist „geordnet“: In der Nähe der Sonne liegen die kleinen Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars, weiter entfernt liegen die riesigen Gas- und Eisriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. (Künstlerdruck) ©imago/CHROMORANGE
Untersuchungen zeigen, dass es vier Klassen von Planetensystemen gibt. Besonders erstaunlich sind die Entdeckungen über unser Sonnensystem und die Erde.
Wie Viele Sonnen Gibt Es Im Universum
Bern – Im Sonnensystem herrscht eine gewisse Ordnung: Die Planeten sind hauptsächlich nach ihrer Größe angeordnet. Der Sonne am nächsten sind die kleinen Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars, gefolgt von den riesigen Gas- und Eisriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Es gibt aber auch andere Anordnungen im Universum – zum Beispiel das Planetensystem um den Stern Trappist-1, wo mehrere sehr ähnliche Planeten nebeneinander angeordnet sind.
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„Vor mehr als einem Jahrzehnt entdeckten Astronomen anhand von Beobachtungen mit dem damals revolutionären Kepler-Teleskop, dass Planeten in anderen Systemen oft eine ähnliche Größe und Masse wie ihre Nachbarn haben – ein Schaf im Loch“, sagt Lokesh Mishra, der arbeitet An Er forscht an der Universität Bern und Genf und ist Hauptautor zweier Studien zu diesem Thema, die in der Zeitschrift Astronomy and Astrophysics veröffentlicht wurden.
Mishra: „Es war unmöglich festzustellen, ob die Planeten in einem bestimmten System so ähnlich waren wie in der ‚Erbsen-in-einer-Schote‘-Systemklasse oder ob sie unterschiedlicher waren – wie unser eigenes Sonnensystem.“ sagte Deshalb entwickelte das Forschungsteam ein Konzept, um die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Planeten im selben System zu beschreiben. Forscher haben eine überraschende Entdeckung gemacht: Nicht nur zwei, sondern vier verschiedene Systemarchitekturen im Universum.
„Wir nennen diese vier Klassen ‚ähnlich‘, ‚regulär‘, ‚Anti-Ordnung‘ und ‚komplex‘“, sagt Mishra. „Kategorie. Wenn die Masse der Planeten mit zunehmender Entfernung vom Stern abnimmt, spricht man von einem „geordneten“ System; unterscheiden sich die Massen der Planeten stark, handelt es sich um ein „komplexes“ System.
Um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen, modellierte Mishras Forschungsteam Tausende von Planetensystemen mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen und verglich sie dann mit 41 bestehenden Planetensystemen, die jeweils mindestens vier Planeten enthalten.
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„Unsere Ergebnisse zeigen, dass ‚gleiche‘ Planetensysteme der häufigste Architekturtyp sind“, erklärt Mishra. Etwa acht von zehn Planetensystemen um am Nachthimmel sichtbare Sterne gelten als „ähnliche“ Planetensysteme. Am zweithäufigsten vertreten sind dem Modell zufolge „komplexe“ und „anti-ordnungsgemäße“ Systeme (jeweils acht Prozent). Allerdings sind antireguläre Planetensysteme noch unbekannt.
Planeten sind nach Größe geordnet – kleinere Planeten näher an der Sonne, größere Planeten weiter entfernt (z. B. unser Sonnensystem)
Planeten sind nach Größe geordnet – größere Planeten sind näher an der Sonne, kleinere Planeten weiter entfernt (Anti-Ordnung-System noch nicht bekannt)
Das Team war überrascht, dass „organisierte“ Systeme wie unser Sonnensystem offenbar der niedrigsten Klasse angehören. Ein Planetensystem mit leichten Planeten im Inneren und schweren Planeten außerhalb kommt dem Modell zufolge nur in 1,5 Prozent der Fälle vor. Die größte Überraschung fand das Forschungsteam in einem anderen Aspekt: Während der Simulation entstand in den Systemen „Befehl“ und „Anti-Befehl“ kein Planet in der bewohnbaren Zone. in der Region um den Stern, wo flüssiges Wasser möglich ist. ist die Oberfläche des Planeten.
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Dem Modell zufolge dürfte kein Planet unseres Sonnensystems in der Lage sein, Leben zu beherbergen. „Dies widerspricht den Beobachtungen und deutet auf eine Lücke in unserem Verständnis der Entstehung und Entwicklung des Planeten hin“, heißt es in der Studie.
Im Modell ist die Chance, dass Planeten Leben beherbergen können, in „gleichen“ Planetensystemen am höchsten. Bei etwa 13 Prozent der „gleichen“ Planetensysteme in der Simulation entsteht mindestens ein Planet in der bewohnbaren Zone. Insgesamt entstanden 99 Prozent aller in der Simulation erstellten Planeten in „den gleichen“ Planetensystemen wie denen, die sie bewohnen. Eine große Ausnahme bildet unser Sonnensystem mit der lebenserhaltenden Erde und den lebenserhaltenden Planeten Mars und Venus. (Tab) In unserer Milchstraße gibt es wahrscheinlich mehr Doppelsternsysteme als Einzelsterne. Aber wie viele dieser Planeten gibt es? Ein deutscher Astrophysiker hat dies anhand von Daten des europäischen Weltraumteleskops Gaia im Detail untersucht. Er überprüfte, dass mehrere bekannte Planeten in einem Umkreis von etwa 1.600 Lichtjahren zwei oder mehr Sonnen haben. Fazit: Nur 15 Prozent der bekannten Planetensysteme liegen in Mehrsternsystemen. Dies bestätigt frühere Hypothesen, dass die Gravitationseffekte anderer Sterne die Entwicklung protoplanetarer Scheiben und Planeten hemmen. Welten mit zwei oder drei Sonnen kommen zwar vor, sind aber wohl die Ausnahme.
Bis heute haben Astronomen mehr als 4.000 extrasolare Planeten entdeckt. Dazu gehören Planeten, deren Sonnen Teil mehrerer Sternensysteme sind. Auf diesen Welten stehen zwei oder drei Sonnen am Himmel. Aber sind solche Planeten eine seltene Ausnahme oder ein sehr häufiges Vorkommen? Astronomen diskutieren immer noch über diese Frage. Einerseits wurden bereits mehrere solcher Planetensysteme entdeckt und Doppelsterne kommen in der Milchstraße sehr häufig vor. Andererseits gilt die Umgebung von Doppel- und Dreifachsternen als recht turbulent und instabil. Eine verbreitete Annahme ist, dass komplexe Gravitationswechselwirkungen die Entwicklung von Planeten in einer rotierenden Scheibe aus Staub und Gas um Sterne hemmen.
Um die Frage nach der Häufigkeit von Mehrtageswelten zu klären, hat der Astronom Markus Mugrauer von der Universität Jena eine Liste verschiedener Typen erstellt. Anhand von Daten des europäischen Weltraumteleskops Gaia ermittelte er, wie viele der rund 1.300 bekannten Planetensysteme im Umkreis von 1.600 Lichtjahren Mehrfachsysteme sind. Dazu analysierten die Forscher die von Gaia aufgezeichneten Bewegungsdaten der Muttersterne dieser Systeme. Dadurch konnte er unterscheiden, ob diese Sterne isoliert oder gravitativ an einen anderen Stern gebunden waren – d. h. Haben diese Stars Starpartner? Mugrauer konnte auf diese Weise auch die Entfernungen und Massen der Sterne bestimmen.
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Schätzung gefunden: Von den 1.367 Muttersternen, die mindestens einen Planeten haben, sind 204 Teil eines Mehrfachsystems – die meisten davon waren bisher unbekannt. „Das entspricht einer Quote von 15 Prozent“, sagte der Forscher. Diese Frequenz beträgt nur etwa die Hälfte dessen, was normalerweise für sonnenähnliche Sterne zu erwarten ist. Erden, die länger als einen Tag dauern, kommen zwar vor, sind aber wohl eher die Ausnahme als die Regel. Die Gaia-Daten zeigen auch, dass die meisten dieser Mehrfachsysteme nur zwei Sterne haben. Astrophysiker haben 27 Dreifachsternsysteme und sogar ein Vierfachsternsystem identifiziert. Normalerweise umkreist ein Planet einen dieser Sterne, der normalerweise der größte im System ist, erklärt Mugrauer.
Eine weitere Frage, die sich Mugrauer stellte, war, ob es Ähnlichkeiten zwischen mehreren Systemen gibt, die Planeten enthalten. Beispielsweise können Exoplaneten nur dann entstehen, wenn ihre Begleitsterne weit voneinander entfernt kreisen oder bestimmte Massenverhältnisse aufweisen. Den Gaia-Daten zufolge unterscheiden sich die Begleitsterne jedoch stark in Bezug auf Umlaufbahnen, Massen, Temperaturen und Entwicklungszeiten. Die Bandbreite der enthaltenen Sterne reicht von Sternen mit einer Masse von eineinhalb Sonnenmassen bis hin zu Roten Zwergen und sogar einigen Weißen Zwergen. Es gibt auch nahegelegene Systeme mit einer Entfernung von nur 20 Astronomischen Einheiten (AE) – etwa der Entfernung zwischen Sonne und Uranus – sowie Systeme mit Sternen, die mehr als 9000 AE entfernt sind. Allerdings scheinen weiter entfernte Doppelsternsysteme häufiger Planeten zu haben als viel nähere, wie ein Astronom herausgefunden hat.
„Dies könnte darauf hindeuten, dass der Einfluss mehrerer Sterne im Sternensystem den Prozess der Planetenentstehung und die Entwicklung ihrer Planeten hemmt“, sagte Mugrauer. Dies würde daher die gängige Theorie einer solchen Interferenz in mehreren Systemen bestätigen. Doch die Erforschung solcher Welten mit zwei oder drei Sonnen ist weit entfernt, wie Mugrauer betont: „Unsere Forschung ist ein fortlaufendes Projekt, denn in naher Zukunft werden wir immer mehr Exoplaneten-Muttersterne entdecken“, sagte der Forscher. Neben dem Gaia-Satelliten können auch auf die Suche nach Exoplaneten spezialisierte Weltraumteleskope weitere wertvolle Daten liefern, darunter der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TSS). Wir geben Ihnen einen Überblick über unser Sonnensystem. Und wir stellen Ihnen die Planeten im Sonnensystem vor: Manche sind von Stürmen aufgewirbelte Gasbälle, manche sind heiß oder so kalt, dass die Luft auf ihnen gefriert.
Unser Sonnensystem umfasst die Sonne, ihre acht Planeten und ihre Monde, Zwergplaneten und Millionen kleinerer Körper wie Asteroiden und Kometen. Sie alle drehen sich um die Sonne.
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Um sich die Namen und die Reihenfolge der Planeten in ihrer Entfernung von der Sonne merken zu können, gibt es diese Erinnerung: „Mein Vater erklärt mir jede Woche den Nachthimmel.“ Die ersten Buchstaben jedes Wortes sind auch die ersten Buchstaben der acht Planeten (siehe Bild oben).
Allerdings ist unser Sonnensystem nicht das einzige Sonnensystem im Universum. Im Gegenteil: Es gibt Millionen anderer Sonnensysteme, deren Planeten andere Sonnen umkreisen.
Unser Sonnensystem ist etwa 4,57 Milliarden Jahre alt und entstand durch den Zusammenbruch einer riesigen Wasserstoffwolke. Im folgenden Text erzählen wir Ihnen von den Planeten des Sonnensystems.
Im Sonnensystem kreisen acht Planeten um die Sonne. Ihre Größen und Entfernungen sind hier nur angedeutet – tatsächlich haben die Riesenplaneten Saturn und Jupiter etwa den zehnfachen Durchmesser der Erde und die Sonne ist mehr als hundertmal größer.
Die Acht Planeten Unseres Sonnensystems
Sobald die ersten Strahlen unsere Nasenspitze erwärmen, beten wir
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