Planetensysteme
Ein Planetensystem ist eine Ansammlung von Himmelskörpern, die um einen zentralen Stern kreisen. Das bekannteste ist unseres eigenes Sonnensystem aber inzwischen wissen wir das es unzählige weitere Planetensysteme in der Galaxie gibt. Planetensysteme bestehen aus Planeten mit ihren Monden, Asteroiden, Kometen und interplanetarem Staub. Diese Objekte werden durch die Gravitation des Zentralsterns zusammen gehalten.
Die Entstehung eines Planetensystem beginnt mit einer riesigen interstellaren Gas.-und Staubwolke. Wenn diese Wolke kollabiert, etwa durch eine nahe Supernova-Explosion oder durch eine zufällige Verdichtung der Materie, beginnt sie sich durch ihre eigene Gravitation zu verdichten. Dabei entsteht ein Protostern welcher eine Vorstufe eines Sterns ist bei dem aber noch keine Kernfusion stattfindet. Um diesen Protostern bildet sich eine sogenannte protoplanetare Scheibe, eine relativ flache, rotierende Scheibe aus Gas und Staub. In dieser Scheibe entstehen durch Zusammenstöße und Verdichtungen der Materie nach und nach größere Objekte. Sie werden Planetesimale genannt die dann zu Protoplaneten wachsen und schließlich Planeten werden.
Die Zusammensetzung eines Planetensystems hängt in großen Maße vom Zentralstern ab. Sterne mit einer hohen Metallizität, also ein hoher Anteil von Elementen die schwerer als Wasserstoff und Helium sind neigen dazu mehr und größere Planeten zu haben. Das erklärt warum es in einigen Systemen riesige Gasplaneten gibt und in anderen eher Gesteinsplaneten bestehen.
Mit unseren modernen Teleskopen und Raumsonden haben wir gezeigt das Planetensysteme sehr vielfältig sind. Manche Systeme besitzen riesige Gasplaneten die wir heiße Jupiter nennen und die extrem nah an ihrem Stern kreisen. Andere Systeme haben erdähnliche Gesteinsplaneten oder besitzen eine chaotische, stark exzentrische Umlaufbahn. Das TRAPPIST-1-System war eine besondere Entdeckung. Um einen roten Zwergstern kreisen 7 erdähnliche Planeten wobei 3 davon sich in der habitablen Zone befinden.
In den letzten Jahren ist durch den Einsatz von Weltraumteleskopen wie Kepler und TESS ein gewaltiger Fortschritt gelungen. Heute kennen wir mehr als 5000 Exoplaneten und die Anzahl erhöht sich ständig. Die Hauptmethode zu ihrer Entdeckung ist die sogenannte Transitmethode bei der ein Planet vor seiner Sonne vorbeizieht und deren Helligkeit leicht verringert. Eine zweite Methode besteht darin das ein Planet geringfügig an seinen Zentralstern zieht und dabei winzige Wackelbewegungen auslöst die man aber messen kann.
Dort wo es um Planeten geht ist die Frage nach ihrer Bewohnbarkeit nicht fern. Forschungen zeigen das Planeten die sehr erdähnlich erscheinen völlig fremdartige Umgebungen besitzen können oder das ihr Zentralstern zu heftigen Strahlungsausbrüchen neigt. Dennoch gibt es immer wieder Hinweise das Wasser auf anderen Himmelskörpern vorkommen könnte.
Die Erforschung fremder Planetensysteme hilft uns zu verstehen wie oft erdähnliche Planeten im Universum vorhanden sind und wie unser eigenes Planetensystem entstanden ist. Zudem ist sie ein Schlüssel in der Suche nach außerirdischem Leben. Mit immer leistungsfähigeren Instrumenten wie dem James-Webb-Weltraumteleskop werden Astronomen künftig nicht nur mehr Exoplaneten entdecken, sondern vielleicht sogar erste Hinweise auf bewohnbare oder bewohnte Welten erlangen.
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