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Das unglaubliche Exoplaneten-Jagdteleskop der NASA steht kurz vor dem Start

2020

Es war ein harter Monat für Weltraumteleskope. Zuerst erfuhren wir, dass Kepler keinen Treibstoff mehr hat, was das Ende seines zweiten Lebens als Exoplanetenjäger signalisiert. Dann erfuhren wir, dass sich das mit Spannung erwartete James Webb-Weltraumteleskop erneut verzögert.

Aber für Astronomen, Astrophysiker, Planetengeologen und Menschen, die einfach nur gerne etwas über ferne Welten lernen, stehen gute Neuigkeiten am Horizont. Es ist TESS - Abkürzung für Transiting Exoplanet Survey Satellite. Wenn alles gut geht *, startet das neue Teleskop diese Woche an Bord einer Falcon 9-Rakete. Es ist ein relativ kleiner Satellit, aber Forscher haben große Hoffnungen, was er entdecken könnte. Es hat das Potenzial, Tausende neuer Planeten, Hunderte felsiger Welten wie die Erde und Dutzende Planeten zu identifizieren, die in der bewohnbaren Zone ihres Sterns (wo flüssiges Wasser an der Oberfläche existieren könnte) in unserer eigenen kleinen Ecke der Galaxie herumhängen.

"Kepler war unglaublich und Keplers Vermächtnis ist, dass wir jetzt wissen, dass es eine große Vielfalt von Planeten gibt", sagt Lisa Kaltenegger, Direktorin des Carl Sagan Instituts in Cornell und Mitglied des TESS-Wissenschaftsteams. Kaltenegger und ihre Kollegen wollen auf den Erkenntnissen von Kepler aufbauen und sich einige Exoplaneten näher ansehen, die etwas näher an ihren Heimatsternen herumhängen.

TESS wird systematisch 85 Prozent des von der Erde aus gesehenen Himmels untersuchen und sich dabei auf die Sterne konzentrieren, die für ein Jahr auf der Nordhalbkugel und für das nächste Jahr auf der Südhalbkugel sichtbar sind. Es wird innerhalb von 300 Lichtjahren seinen Blick von der Erde fernhalten. Das scheint eine große Entfernung zu sein, aber für einen Astronomen ist es genau in unserer Nachbarschaft. Um es in die richtige Perspektive zu rücken: Unsere Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren.

»Wenn Sie darüber nachdenken, ist der nächste Stern, Proxima Centauri, ungefähr vier Lichtjahre entfernt. Wir betrachten alles, was hell ist und sich 300 Lichtjahren nähert, also ungefähr 100 Mal so weit, und es gibt eine große Anzahl von Sternen, die wir betrachten können “, sagt Kaltenegger.

Innerhalb dieser Reichweite wird TESS im Verlauf einer zweijährigen Mission über 200.000 Sterne auf Hinweise auf Planeten beobachten und 27 Tage lang alle 30 Minuten Bilder eines Himmelsabschnitts machen. Wie bei Kepler werden die Forscher TESS verwenden, um nach Momenten zu suchen, in denen sich die Sterne verdunkeln. Dies geschieht, wenn sich ein Planet zwischen dem Stern und TESS bewegt. Die Lichteinbrüche können viel über die Größe, Form und Beschaffenheit eines Planeten aussagen.

»Wir haben noch keine Schiffe oder Fahrzeuge, aber das Licht reist kostenlos durch das Universum«, sagt Kaltenegger. »Also können wir diese Erkundung durchführen, obwohl wir noch keine physische Möglichkeit haben, dorthin zu gelangen.«

TESS wird insbesondere nach Planeten um helle Sterne suchen, die viel heller sind als die von Kepler untersuchten. Die Helligkeit der Ziele bedeutet, dass andere, leistungsstärkere Teleskope - wie das kommende James Webb-Weltraumteleskop und bodengestützte Instrumente - in der Lage sein werden, noch feinere Details dieser Planeten zu suchen, einschließlich ihres Lebenspotentials.

Mit TESS können Forscher Tausende von Planeten finden, ihre Masse messen und seltsame Sterne beobachten. Einige Forscher, wie Kaltenegger, hoffen, dass sie auf einen anderen Planeten als unseren eigenen verweisen, der Leben haben könnte.

YMeine Leidenschaft ist es herauszufinden, ob wir alleine im Universum sind, und was wir dafür brauchen, sind Planeten, auf denen wir die Luft erkunden können und auf denen wir genug Licht bekommen, um die Atmosphäre dieser Planeten zu betrachten. [Das heißt] wir brauchen Planeten in der Nähe, und das bietet uns TESS «, sagt Kaltenegger.

Kaltenegger und ihre Kollegen können nach Lebenszeichen suchen, indem sie nach Welten mit großen Mengen instabiler Verbindungen in ihrer Atmosphäre suchen, einschließlich Sauerstoff. Sauerstoff macht einen überproportionalen Anteil unserer Atmosphäre aus, da er ein Nebenprodukt vieler lebender Organismen ist. Ein ähnliches atmosphärisches Ungleichgewicht auf einer anderen Welt und insbesondere das Vorhandensein mehrerer Gase, die nicht zusammengehören, könnten auf das Vorhandensein von Leben hinweisen.

Wissenschaftler können die Zusammensetzung der Atmosphäre eines anderen Planeten bestimmen, indem sie nach Teilen des Lichts suchen, die verschwinden, wenn der Globus vor seinem Wirtsstern vorbeizieht, und wieder erscheinen, wenn sich der Planet weiterbewegt hat. Diese fehlenden Teile entsprechen bestimmten Molekülen (z. B. Wasser, Sauerstoff und Methan) in der Atmosphäre des Planeten, die bestimmte Teile des Lichts absorbieren.

TESS würde diese Messungen nicht durchführen, aber es würde auf vielversprechende Kandidaten für eine strengere Prüfung durch JWST oder bodengestützte Teleskope hindeuten.

"Es wird das erste Mal in der Geschichte der Menschheit sein, dass wir über die technischen Mittel verfügen, um die Frage zu beantworten, ob wir allein sind", sagt Kaltenegger.

Abgesehen von technischen Störungen, schlechtem Wetter oder anderen seltsamen und unglücklichen Ereignissen wird TESS am Montag, den 16. April, um 18:32 Uhr Ost starten. *

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