Kepler-16b

Exoplanet
Kepler-16b

Künstlerische Darstellung des Kepler-16-Systems mit Kepler-16b (schwarz; im Vordergrund)

Künstlerische Darstellung des Kepler-16-Systems mit Kepler-16b (schwarz; im Vordergrund)
SternbildSchwan
Position
Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension19h 16m 18,17s
Deklination+51° 45′ 26,78″
Orbitdaten
ZentralsternKepler-16(AB)
Große Halbachse0,7048 ± 0,0013 AE
Exzentrizität0,0069 +0,0010−0,0015
Umlaufdauer229 Tage
Weitere Daten
Durchmesser0,7538 RJ
Masse0.333 ± 0.015 MJ
Inklination(90,0322 ± 0,0023)°
Länge des aufsteigenden Knotens(0,003 ± 0,0013)°
Argument der Periapsis(318 + 10- 22)°
Geschichte
EntdeckungKepler-Mission
Datum der Entdeckung15. September 2011

Kepler-16b (ehemals Kepler-16 (AB)-b) ist ein zirkumbinärer Planet. Er ist ein Saturn-Masse-Planet, der je zur Hälfte aus Gas und Stein besteht[1]. Er umkreist den Doppelstern Kepler-16 mit einer Periode von 229 Tagen. „Kepler-16b ist das erste unzweifelhaft bestätigte Beispiel (…) eines Planeten der nicht einen, sondern zwei Sterne umkreist“, so Josh Carter des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und Mitglied des Entdeckungsteams.[2]

Entdeckung und Beobachtung

Der Planet wurde mithilfe des Weltraumteleskopes Kepler der NASA entdeckt.[3] Wissenschaftlern war es gelungen, den Planeten mit der Transitmethode zu entdecken, nachdem sie beobachteten, dass einer der Sterne des Systems sich verdunkelte, ohne dass der andere ihn passierte.[3] Außerdem erlaubte die genaue Aufzeichnung aller Verdunklungen und Durchgänge des Planeten und der Sterne des Systems eine ungewöhnlich genaue Berechnung der Größen und Massen der Objekte im Kepler-16-System.[4] Laurance Doyle, der Leiter des Forschungsteams, das den Planeten entdeckte, sagte über diese Genauigkeit: „Ich glaube, dies ist der am besten vermessene Planet außerhalb des Sonnensystems.“[4] Zum Beispiel kann der Radius des Planeten bis auf 0,3 % bestimmt werden, genauer als bei irgendeinem anderen Exoplaneten [Stand September 2011].[5]

Kepler-16b ist außerdem interessant, weil der Radius seiner Umlaufbahn kleiner ist als die vermutete Grenze für Planetenbildung in binären Systemen.[4] Nach Sara Seager, einer Planetenexpertin am Massachusetts Institute of Technology, ging man bislang davon aus, dass ein Planet in einem Doppelsternsystem eine stetige Kreisbahn halten könne, wenn dieser mindestens siebenmal so weit von den Sternen entfernt sei, wie die Sterne untereinander voneinander entfernt sind.[4]

Von der Erde aus gesehen passiert der Planet den ersten Stern seit 2014 nicht mehr. Er wird noch bis 2018 den zweiten, helleren Stern kreuzen, danach wird der Planet mit der Transitmethode bis etwa 2042 nicht mehr zu entdecken sein.[4]

Der Planet kreist am äußersten Rand der habitablen Zone, ist jedoch wahrscheinlich ein Gas-Gigant mit einer Oberflächentemperatur zwischen −100 °C und −70 °C.[6]

Name

Künstlerische Darstellung des Kepler-16-System mit Kepler-16A in gelb, Kepler-16B in orange / rot und Kepler-16 (AB)-b in lila.

In dem Bekanntmachungsschreiben schrieb das Team: „Dem Grundsatz Ref. 22[7] folgend, können wir den dritten Körper als Kepler 16 (AB)-b, oder einfach ‚b‘ bezeichnen, sofern keine Mehrdeutigkeit besteht.“[8] In der SIMBAD-Datenbank wird er als Kepler-16(AB)-b gelistet[9], in der Extrasolar Planets Encyclopaedia ist er als Kepler-16(AB) b eingetragen.[10]

Das Smithsonian Center hat vom Kepler-16b informell als „Tatooine“ gesprochen, eine Referenz zu dem fiktiven Planeten aus der Star-Wars-Reihe, welcher zwei Sonnen umkreist.[4] „Wieder und wieder sehen wir, dass in der Wissenschaft etwas merkwürdiger und sonderbarer ist als Fiktion“, so John Knoll, der bei einigen der Filme an den Spezialeffekten gearbeitet hat.[4]

Potenzielle Bewohnbarkeit

Die habitable Zone des Kepler-16 Systems befindet sich in einer Entfernung von etwa 55 bis 106 Millionen Kilometern vom Doppelstern Kepler-16(AB). Mit einem Bahnradius von rund 104 Millionen Kilometern liegt Kepler-16b knapp am äußeren Rand dieser bewohnbaren Zone. Obwohl die Chancen, auf dem Gasgiganten selbst Leben zu finden, gering sind, haben Simulationen, durchgeführt von Forschern der University of Texas, gezeigt, dass eventuell irgendwann in der Geschichte des Systems ein Planet von Erdegröße durch Störungen anderer Körper aus dem Zentrum der habitablen Zone getrieben worden sein könnte, so dass Kepler-16b ihn als Mond einfangen konnte.[11] Außerdem haben die Forscher die Möglichkeit erwogen, dass ein weiter entfernter, bewohnbarer Planet in etwa 140 Millionen Kilometern Entfernung den Doppelstern umkreisen könnte, der die Temperatur, die benötigt wird, um Wasser flüssig zu halten, durch eine dichte Mischung aus Treibhausgasen, wie Kohlenstoffdioxid und Methan, erreicht.

Weblinks

Commons: Kepler-16b – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ Nadia Drake: On Kepler-16b, shadows come in pairs. In: Science News. Society for Science & the Public, 15. September 2011, archiviert vom Original am 26. Oktober 2012; abgerufen am 16. September 2011.
  2. ↑ From Star Wars to science fact: Tatooine-like planet discovered. In: Smithsonian Science. The Smithsonian Institution, archiviert vom Original am 24. September 2011; abgerufen am 24. September 2011 (englisch).
  3. ↑ a b Scott Gold: Scientists find planet orbiting two suns like in ’Star Wars' In: Los Angeles Times 15. September 2011. Abgerufen am 16. September 2011. (englisch) 
  4. ↑ a b c d e f g Dennis Overbye: NASA Detects Planet Dancing With a Pair of Stars In: The New York Times 15. September 2011. Abgerufen am 16. September 2011. (englisch) 
  5. ↑ Joshua N. Winn, Simon Albrecht, John Asher Johnson, Guillermo Torres, William D. Cochran, Geoffrey W. Marcy, Andrew W. Howard, Howard Isaacson: Spin-orbit alignment for the circumbinary planet host Kepler-16 A. In:  . 2011, arxiv:1109.3198v2 (englisch).
  6. ↑ Abel Mendez: Exoplanets Continuously Within the Habitable Zone – Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo. (Nicht mehr online verfügbar.) In: sites.google.com. 21. Oktober 2011, archiviert vom Original am 20. Oktober 2020; abgerufen am 26. Januar 2015.
  7. ↑ F. V. Hessman, V. S. Dhillon, D. E. Winget, M. R. Schreiber, K. Horne, T. R. Marsh, E. Guenther, A. Schwope: On the naming convention used for multiple star systems and extrasolar planets. In:  . 2010, arxiv:1012.0707, bibcode:2010arXiv1012.0707H (englisch).
  8. ↑ Laurance R. Doyle, Joshua A. Carter, Daniel C. Fabrycky, Robert W. Slawson, Steve B. Howell: Kepler-16: A Transiting Circumbinary Planet. In: Science. Band 333, Nr. 6049, 16. September 2011, ISSN 0036-8075, S. 1602–1606, doi:10.1126/science.1210923, PMID 21921192 (sciencemag.org [abgerufen am 4. August 2016]).
  9. ↑ Object query: Kepler-16b on the online SIMBAD Astronomical database [1]
  10. ↑ Jean Schneider: Notes for Planet Kepler-16 (AB) b. Extrasolar Planets Encyclopaedia, 2011, archiviert vom Original am 11. Oktober 2011; abgerufen am 23. September 2011 (englisch).
  11. ↑ Victoria Jaggard: "Tatooine" Planet With Two Suns Could Host Habitable Moon? In: National Geographic 9. Januar 2012 (englisch) 

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Kepler16b.gif
Autor/Urheber: Silver Spoon, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Artistic impression of the Kepler-16-system with Kepler-16A in yellow, Kepler-16B in orange/red and Kepler-16b in purple.
Kepler-16.jpg
From the original caption: NASA's Kepler mission has discovered a world where two suns set over the horizon instead of just one. The planet, called Kepler-16b, is the most "Tatooine-like" planet yet found in our galaxy and is depicted here in this artist's concept with its two stars. Tatooine is the name of Luke Skywalker's home world in the science fiction movie Star Wars. In this case, the planet is not thought to be habitable. It is a cold world, with a gaseous surface, but like Tatooine, it circles two stars. The largest of the two stars, a K dwarf, is about 69 percent the mass of our sun, and the smallest, a red dwarf, is about 20 percent the sun's mass.

Most of what we know about the size of stars comes from pairs of stars that are oriented toward Earth in such a way that they are seen to eclipse each other. These star pairs are called eclipsing binaries. In addition, virtually all that we know about the size of planets around other stars comes from their transits across their stars. The Kepler-16 system combines the best of both worlds with planetary transits across an eclipsing binary system. This makes Kepler-16b one of the best-measured planets outside our solar system.

Kepler-16 orbits a slowly rotating K-dwarf that is, nevertheless, very active with numerous star spots. Its other parent star is a small red dwarf. The planetary orbital plane is aligned within half a degree of the stellar binary orbital plane. All these features combine to make Kepler-16 of major interest to studies of planet formation as well as astrophysics.