Gibt es im Universum ein zweites Sonnensystem?

Warum wird das Kepler-90-Sternensystem als zweites Sonnensystem bezeichnet? Zunächst einmal ist der einzige Stern im Kepler-90-System sonnenähnlich und wie die Sonne ist dieser Stern von acht großen Planeten umgeben, was bedeutet, dass dieses System ebenso wohlhabend ist wie das Sonnensystem.

Dies ist das erste von Menschen außerhalb des Sonnensystems entdeckte System, das der Sonnensystemfamilie ähnelt. Es ist außerdem das extrasolare Sternensystem mit den meisten bisher von Menschen entdeckten Planeten (in diesem Artikel bezieht sich „extrasolar“ speziell auf außerhalb des Sonnensystems, nicht außerhalb der Milchstraße).

So sieht Kepler-90 aus: Der sogenannte Kepler-90 ist der 90. Stern mit einem Planeten, der vom Weltraumteleskop Kepler entdeckt wurde. Dieser Stern befindet sich in Richtung des Sternbilds Drache. Seine Masse beträgt etwa das 1,13-fache der Sonnenmasse. Wie die Sonne ist er ein gelber Zwergstern. Seine Oberflächentemperatur ist etwas höher als die der Sonne (etwa 5.930 K), daher ist auch seine Helligkeit etwas höher. Seine absolute Helligkeit beträgt etwa 4,54 und ist damit etwas heller als die 4,83 der Sonne. Da er jedoch 2545 Lichtjahre von uns entfernt ist, beträgt seine scheinbare Helligkeit nur 14 und er ist mit bloßem Auge nicht erkennbar.

Es wurde schon oft gesagt, dass die Helligkeit von Himmelskörpern anhand der Magnitude gemessen wird. Je kleiner die Magnitude, desto heller ist es. Es gibt auch negative Zahlen. Je negativer es ist, desto heller ist es. Der Helligkeitsunterschied zwischen den einzelnen Größen beträgt das 2,512-Fache. Ich werde heute nicht ins Detail gehen.

Wissen Sie jetzt, warum Kepler 90 der Bruder der Sonne ist? Er ist etwa so groß wie die Sonne und fast genauso hell. Aber es handelt sich offensichtlich um den jüngeren Bruder der Sonne, denn er entstand 2,6 Milliarden Jahre nach der Sonne und ist nur 2 Milliarden Jahre alt, während sein älterer Bruder, die Sonne, 4,6 Milliarden Jahre alt ist.

Noch seltsamer ist, dass die Familien dieser beiden Brüder jeweils acht ältere Schüler oder Kinder haben. Die Sonne hat acht Planeten und Kepler 90 hat ebenfalls acht Planeten. Diese Planeten werden, beginnend mit dem nächstgelegenen, mit b, c, i, d, e, f, g und h bezeichnet. Der nächstgelegene Planet heißt Kepler 90b und der am weitesten entfernte heißt Kepler 90h.

Gemäß den Prinzipien der Planetenbenennung ist die ursprüngliche Reihenfolge der acht Planeten b, c, d, e, f, g, h und i. ich sollte der Letzte sein, der am weitesten weg ist. Da dieser „i“-Stern jedoch der letzte war, der entdeckt wurde, und die vorherigen sieben Planeten bereits entdeckt und benannt waren, würde es ein Chaos geben, wenn wir darauf bestehen würden, die Reihenfolge neu zu ordnen. Weil die Menschen mit diesen Planetenzahlen vertraut sind und sie im Laufe der Jahre in vielen Materialien verwendet haben.

Daher wurde Stern I zur dritten Partei, die zwischen C und D eingriff.

Das Kepler-Weltraumteleskop wurde 2009 von der NASA (National Aeronautics and Space Administration) mit der Hauptmission gestartet, nach Exoplaneten zu suchen. Es entdeckt Planeten mit der Transitmethode, d. h. es wird auf Grundlage von Änderungen der Sternhelligkeit „geschätzt“, wenn sich der Planet zwischen die Sichtlinie des Menschen und des Sterns bewegt. Daher können mit dieser Methode nur Planeten entdeckt und deren Größe grob bestimmt werden. Es ist schwierig, die Masse der Planeten zu bestimmen, geschweige denn zu erkennen, wie die Planeten aussehen.

Die mit der Transitmethode gewonnenen Daten zeigen, dass die acht Planeten von Kepler 90 alle größer als die Erde sind. Der größte ist Kepler 90h mit einem Radius, der 11,32-mal so groß ist wie der der Erde. Er ähnelt dem Jupiter, ist aber etwas größer. der kleinste ist Kepler 90c mit einem Radius, der etwa 1,2-mal so groß ist wie der der Erde.

Es gibt noch andere Methoden zur Beobachtung von Exoplaneten, beispielsweise die Methode der Gravitationsstörung, bei der die Masse eines Planeten durch Beobachtung der Auswirkungen der Schwerkraft der Planetenbewegung auf den Stern geschätzt wird. Mithilfe dieser Methode haben Wissenschaftler vorläufig herausgefunden, dass die Masse der drei Planeten I, G und H im Kepler-90-System etwa das 2,5-fache der Masse der Erde, das 0,8-fache der Masse des Jupiters bzw. das 1,2-fache der Masse des Jupiters beträgt.

Aus dem Massenstatus dieser Planeten lässt sich erkennen, dass die Massen dieser Planeten denen des Sonnensystems ähneln. Die Massen der Planeten in der Nähe der Sterne sind relativ gering und es handelt sich um terrestrische Planeten wie die Erde, die Venus, der Mars und der Merkur. Während die Massen weit entfernter Planeten relativ groß sind und es sich um Gasplaneten wie Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun handelt.

Die große Ähnlichkeit zwischen dem Planetensystem Kepler-90 und dem Planetensystem unseres Sonnensystems ist auf die Universalität des Prozesses der Stern- und Planetensystementstehung zurückzuführen. Ich habe in der Vergangenheit schon oft darüber gesprochen, deshalb werde ich heute nicht noch einmal darauf eingehen.

Wie sieht Kepler 90i aus, der Planet, der der Erde am ähnlichsten ist? Tatsächlich widmet die NASA dem Stern Kepler 90 bereits seit 2009 besondere Aufmerksamkeit. Das Kepler-Teleskop verwendet ein Photometer, um zu beobachten, ob es Transitereignisse mit einer Helligkeitsabnahme dieses Sterns gibt. Seit der Entdeckung des ersten Planeten im Jahr 2013 wurden sieben Planeten entdeckt, die Kepler 90 umkreisen. Erst 2017 wurde Kepler 90i schließlich entdeckt.

Diese Entdeckung wurde durch das „Aufspüren von Lecks“ gemacht, das heißt durch das Durchkämmen früherer Beobachtungsdaten des Kepler-Teleskops. Laut NASA wurde diese Entdeckung auch durch den Einsatz neuer Computerberechnungstools oder anders ausgedrückt durch den Einsatz von IA (künstlicher Intelligenz) ermöglicht. Es wurde vom Google-Ingenieur Christopher Shalu und dem Astronomen Andrew Vanderburg von der University of Austin durch IA entdeckt, nachdem sie einem schwachen Signal gefolgt waren, das zuvor ignoriert worden war.

Die Studie ergab, dass dieser Planet nach dem Stern Kepler 90 an dritter Stelle steht, genau der gleichen Stellung wie unsere Erde im Sonnensystem. Es handelt sich um einen Gesteinsplaneten wie die Erde, dessen Radius 1,32-mal so groß ist wie der der Erde, und dessen Masse etwa 2,5-mal so groß ist wie die der Erde. Gibt es dort also Leben oder Zivilisation?

Untersuchungen zeigen, dass diese Möglichkeit sehr gering ist, da der Planet seinem Mutterstern zu nahe ist (nur etwa 0,1234 AE, 1 AE entspricht etwa 150 Millionen km) und seine Umlaufzeit lediglich 14,45 Erdentage beträgt. Das bedeutet, dass er für eine Umkreisung des Sterns etwa 14 Tage benötigt, während die Erde die Sonne einmal im Jahr umkreist.

Im Sonnensystem ist Merkur mit etwa 0,38 AE der Sonne am nächsten. Kepler 90i ist der Sonne viel näher als Merkur, daher wird er durch die hohe Temperatur des Sterns gebacken und seine Oberflächentemperatur ist sehr hoch; sie erreicht mindestens die Oberflächentemperatur von Merkur oder Venus, die bei etwa 500 °C liegt.

Da Kepler-90i so nah am Stern ist, würde seine Atmosphäre, selbst wenn sie vorhanden wäre, vom Sternwind verdampft und weggeblasen werden. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Kepler-90i eine Atmosphäre hat. Die Rotation des Planeten könnte auch durch die Gravitationskraft des Sterns blockiert sein, d. h., nur eine Seite ist immer dem Stern zugewandt, die andere Seite ist immer vom Stern abgewandt. Auf diese Weise wird die dem Stern zugewandte Seite stets von den Hitzewellen des Sterns gebacken, während die vom Stern abgewandte Seite mit einer Temperatur von unter minus 100 Grad Celsius so kalt wie eine Eishöhle ist.

Unter solchen Bedingungen ist die Existenz von flüssigem Wasser schwierig und daher ist es unwahrscheinlich, dass dort erdähnliches Leben entstehen und überleben könnte. Manche Menschen glauben jedoch, dass auf solchen Planeten in der Nähe der Terminatorlinie (der Grenze zwischen Sonne und sonnenlosem Gebiet) geeignete Temperaturen herrschen könnten und dass es dort flüssiges Wasser und für die Existenz von Leben geeignete Bedingungen geben könnte.

Ohne Atmosphäre und bei einer so schnellen Umlaufzeit ist die Wahrscheinlichkeit für die Existenz von Leben und Zivilisation jedoch zu gering. Könnte auf diesem Planeten ein Wunder geschehen? Der Stern H, der genau 1 AE vom Stern entfernt ist, ist ein Riesenplanet ähnlich dem Jupiter. Die Wahrscheinlichkeit, dass auf diesem Gasplaneten Leben existiert, ist sogar noch geringer.

Das Planetensystem Kepler-90 ist nur ein Mini-Sonnensystem. Wenn wir sagen, dass das Kepler-90-System ein Mini-Sonnensystem ist, beziehen wir uns nicht auf seinen Hauptstern, der größer als die Sonne ist. Aber alle Planeten sind zu nah an den Sternen. Der am weitesten entfernte Stern h ist nur etwa 1 AE vom Hauptstern entfernt, was so weit ist wie die Erde von der Sonne. Und zwischen dem Stern h und dem Hauptstern gibt es sieben dicht gepackte Planetenbahnen.

Im Sonnensystem ist Merkur mit etwa 0,38 AE der sonnennächste Planet. Der am weitesten entfernte Planet ist Neptun, der etwa 30 AE entfernt ist. Daher ist der Kreis des Planetensystems des Sonnensystems 30-mal größer als der Kreis des Planetensystems Kepler 90. Und jenseits von Neptun befindet sich der Kuipergürtel, der viele eisige Zwergplaneten enthält, darunter auch Pluto, der eine durchschnittliche Entfernung von 40 AE von der Sonne hat.

In den zehn Jahren seit der Inbetriebnahme des Kepler-Weltraumteleskops wurden 2.662 Exoplaneten entdeckt, was mehr als 60 % aller bisher von Menschen entdeckten Exoplaneten entspricht. Darüber hinaus wurden zahlreiche erdähnliche Planeten entdeckt, von denen sich Dutzende in der bewohnbaren Zone befinden, was Hoffnung auf die Existenz von Leben gibt. Da die menschlichen Beobachtungsmethoden jedoch im Allgemeinen noch immer schwach sind, konnten bisher keine Beweise für die Existenz außerirdischen Lebens oder einer außerirdischen Zivilisation gefunden werden.

Nachdem das Kepler-Weltraumteleskop außer Dienst gestellt wurde, übernehmen viele Weltraumteleskope seine unvollendete Arbeit. Vor Kurzem hat die NASA das teuerste und fortschrittlichste Webb-Weltraumteleskop der Geschichte gestartet. Dieses Teleskop, dessen Entwicklung und Start 10 Milliarden Dollar kosteten, verfügt über umfassende Funktionen, die um ein Vielfaches leistungsfähiger sind als die des bisher leistungsstärksten Hubble-Weltraumteleskops. Theoretisch kann es die frühesten Galaxien sehen, die nach dem Urknall entstanden sind, also das Baby-Universum.

Werden wir mit der Verbesserung der wissenschaftlichen Beobachtungsmöglichkeiten weitere Geheimnisse der Kepler-90-Galaxie entdecken? Oder werden vielleicht bald außerirdisches Leben und außerirdische Zivilisationen entdeckt? Voraussetzung ist natürlich, dass außerirdisches Leben und außerirdische Zivilisationen tatsächlich existieren und ihre Dichte nicht zu gering ist. Was denken Sie? Willkommen zur Diskussion, danke fürs Lesen.

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