Hier geht es zur vollen Pressemitteilung des DLR für all diejenigen, die keine Ahnung haben, was die Sonde Dawn macht (Asteroiden besuchen: bei Vesta war sie und nun geht's zu Ceres) und dass, das DLR die Kamera beigesteuert hat.

Am Südpol von Vesta gibt es einen Krater mit über 500 km Durchmesser in dessen Mitte ein 22 km hoher Berg aufragt. Der Berg ist damit mehr als zwei mal so hoch wie der Mount Everest. Allerdings bin ich etwas überrascht von der Aussage, dass sie 'solche Ausmaße bisher auf keinen planetaren Körper gesehen haben'.

Gestatten, Olympus Mons auf dem Mars:

Der Vulkan ist 26.4 km hoch mit einem Durchmesser von fast 600 km.

Aber vielleicht ist auch gemeint, dass ein Einschlagkrater mit einem so riesigem Zentralberg in unserem Sonnensystem seinesgleichen sucht.

Ich finde solche Zentralberge absolut faszinierend, weil ihre Entstehung der 'normalen' menschlichen Erwartung widerspricht: Wenn ein großes Fels auf den Boden einschlägt, erwarten wir gemeinhin ein großes Loch im Boden. Das ist auch das, was bis zu einer gewissen Kratergröße beobachtet wird. Ab einer kritischen Kratergröße also ab einer gewissen Einschlagsenergie - abhängig von der Eigengravitation des Himmelkörpers und der Bodenbeschaffenheit am Einschlagsort - passiert etwas sehr Seltsames. Der Boden in und um den Krater zeigt Eigenschaften einer zähen Flüssigkeit.

Auf dem folgenden Bild ist sehr gut zu erkennen, wie sich um den Krater Rhea Siliva auf Vesta richtige Schock-Wellen gebildet haben, die anschließend im Gestein 'fest gefroren' sind.

Bild: NASA, DLR

Auch der Fels im Krater selbst verhält sich seltsam beim und kurz nach dem Einschlag (zumindest soweit ich das auf Konferenzen und beim Lesen vereinzelter Publikationen mitbekommen habe) er verformt sich elastisch und schnellt kurze Zeit nach dem Einschlag 'elastisch' zurück (elastic rebound). Den Einschlagskörper selbst zerreißt und 'verdampft' es förmlich bei dem Einschlag.

Dieser Prozess kann zumindest teilweise die Entstehung des Zentralberges erklären.

Ich hab auch eine Simulation

und Laborexperimente zu dem Thema gefunden:

Es scheint aber - wie immer - nicht ganz so 'einfach' zu sein. Ich hab zumindest einige Publikationen gefunden, die anführen, dass 'elastic rebound' alleine nicht die Höhe von Zentralbergen bzw. anderen noch komplexeren Strukturen bei noch größeren Kratern erklären kann. In einer Publikation von Melosh und Ivanov aus dem Jahr 1999 erklären die Autoren, dass es nach dem Einschlag - wenn der Krater sich abkühlt - erst richtig losgeht. Ein Teil des frischen Einschlagkraters stürzt insbesondere an den Hängen in sich zusammen und Material in der Mitte beginnt sich allmählich aufzuwölben, um dem Ungleichgewicht zu begegnen, den der Einschlag im lokalen Gravitationsfeld erzeugt hat.

Um das zu verstehen, ist es hilfreich sich vor Augen zu führen, dass i.A. die Oberfläche eines planetaren Körpers sich in einem Kräftegleichgewicht befindet. Auf einen beliebigen Stein auf der Oberfläche wirkt zum einen die Massenanziehung des planetaren Körpers, die durch die Kräfte, die das Gestein in sich zusammenhalten, wieder ausgeglichen werden muss; Wenn es diese Bindungen im Gestein nicht gäbe, würde der Stein sonst einfach ins Zentrum des planetaren Körpers stürzen. Wenn aber das ganze Gestein auf einen Schlag zusammengedrückt wird, dann ist das gesamte Material auf einmal unter der imaginären Fläche, auf der alle Kräfte - vor dem Einschlag - im Gleichgewicht waren (die Äquipotentialfläche).

Nach dem Einschlag 'versucht' das Gestein daher wieder zurück zu 'fließen'. Da aber das Gestein nach der Abkühlung nicht mehr so fließfähig ist, kommt es nicht zu einem gleichmäßigen Wiederauffüllen des Kraters sondern eben zu diesem Wechselspiel aus In-Sich-Zusammenstürzen am Rand und der Aufwölbung in der Mitte, was dann insgesamt den Zentralberg und andere Strukturen bei noch größeren Kratern zur Folge hat.

Beide Effekte - das elastische Zurückschnellen wie die anschließende Umformung - wird bei der Kraterbildung sicherlich eine Rolle spielen. Ich persönlich finde es allerdings erstaunlich, dass diese anschließende Umformung viel mehr zum Zentralberg beitragen soll als das elastische Zurückschnellen beim Einschlag. Allerdings bin ich nicht wirklich ein Experte auf diesem Gebiet und wir sprechen hier auch von Geschehnissen, die sich - zum Glück - unserer Vorstellung und Erfahrung entziehen. Ich kann also nicht wirklich kompetent sagen, welcher Effekt hier die Oberhand hat oder ob sich beides ausgleicht oder ob gar noch weitere Effekte hier eine Rolle spielen.

Ich bin also gerade angenehm verwirrt und warte mal ab, ob mir in Zukunft was zu dem Thema unterkommt und schließe mit meinem Lieblingskrater plus Zentralberg ab: dem Todestern Krater Herschel auf dem Saturnmond Mimas

Bild: NASA/JPL/Space Science Institute.

Derzeit geistert die Geschichte durch das Web, dass Samsung seine 1 Milliarde Strafe an Apple mit Trucks voller 5-Cent-Münzen bezahlt. Auch wenn die Vorstellung absolut genial ist, so ist sie leider praktisch extrem schwer durchzuführen. (Abgesehen davon, scheint die Story nur auf irgendwelchen obskuren Webseiten zu kursieren, was das Ganze sowieso sehr fragwürdig macht. Aber die Vorstellung ist natürlich so göttlich, dass wir diese Geschichte einfach glauben wollen.)

Wieviele Trucks bräuchte es denn wirklich um eine Milliarde vollzukriegen?

Um eine Milliarde zu bezahlen, bräuchte es 20 Milliarden 5-Cent-Münzen. Eine amerikanische 5-Cent-Münze wiegt witzigerweise exakt 5 Gramm. Die Trucks müssten also ein Gesamtgewicht von 100 Millionen Kilogramm oder 100 000 Tonnen tragen. Nehmen wir grob an, dass wirklich schwere LKWs eingesetzt wurden und nehmen wir weiterhin großzügigerweise an, dass jeder Truck 40 Tonnen Last transportieren kann, dann bräuchte es mind. 2500 schwere LKws um diese schiere Masse an Kleingeld durch die Gegend zu kutschieren.

Die Geschichte mit den 30 LKWs ist also nicht mal annähernd plausibel, was aber nicht so schnell auffällt, weil wir Menschen uns so riesige Dimensionen wie Milliarden schlicht nicht vorstellen können.

Spinnen wir das Ganze doch mal weiter. Nehmen wir mal an, dass so ein schwerer LKW grob etwa 18m lang lang sein kann, dann wäre der gesamte Zug mindestens 45 km lang und das auch 'nur' wenn mensch die LKWs ohne Platz dazwischen hintereinander reiht. Das wäre der weltgrößte Konvoi und würde sicherlich die Mutter aller Verkehrsstaus auslösen.

Es handelt sich hier natürlich um eine grobe Abschätzung, aber um eine die mit den richtigen Größenordnungen hantiert. Das ist absolut ausreichend, um sich eine ungefähre Vorstellung zu machen, die um Größenordnungen zutreffender ist als das reine Bauchgefühl.

Wie gesagt: Selbst wenn Samsung wollte, es wäre einfach extrem aufwendig diesen Stunt durchzuziehen.

Bei mir war der Verlauf dann doch etwas anders. In der Notaufnahme haben sie mich z.B. schon gar nicht mehr gefragt, ob ich Schmerzen hätte, weil ich denen in der Wartezeit bereits 3 Nierenschalen vollgekotzt hatte. Es ist einfach unmöglich bei einer ausgewachsenen Kolik würdevoll zu leiden.

Außerdem Druckpunkt? Was für ein Druckpunkt? Meine Schmerzen waren zwar heftig, aber diffus im gesamten Bauchraum verteilt. Zwei Ärzte haben mittels Ultraschall alles mögliche abgesucht: Niere, Pankreas, Gallenblase. Erst als der eine Arzt den Ultraschallkopf tief in meinem rechten Unterbauch vergrub, meinte ich: 'Och ja, das könnte man - wenn man denn wollte - als leicht druckempfindlich bezeichnen.'

Die Ausmessung des Wurmfortsatzes und der Ausschluss anderer Ursachen ergab dann schließlich den Befund: Appendizitis. Ich gelangte zunächst in den Genuss von drei Infusionsbeuteln mit Schmerzmitteln, zu dem mich hinterher die gesamte Notaufnahme beglückwünschte, und anschließend musste der Wurmfortsatz dran glauben.

Dank minimal-invasiver endoskopischer Operationstechnik stand ich dann auch 12 Stunden nach der OP auf der Straße. Für die endgültige Heilung sind aber doch drei ganze Wochen veranschlagt, denn so ganz ohne ist selbst ein so vergleichsweise kleiner Eingriff am Bauch nicht.

Na ja, so lerne ich immerhin direkt die wichtigsten Unterschiede zwischen deutschem und belgischen System kennen.
1. Nimm immer Bargeld zu einem belgischen Arzt mit. Der normale Arztbesuch muss sofort bezahlt werden. Eine normale Konsultation kostet etwa 20-25 Euro und die meisten Ärzte haben keinen EC-Karten-Leser. Im Krankenhaus kommt die Rechnung hinterher zu Dir nach Hause.
2. Belgische Ärzte haben in der Regel keine Arzthelfer, sondern machen alles alleine: Termineinteilung, Abrechnung, Telefondienst und Konsultation; manchmal auch alles gleichzeitig. Daher empfiehlt es sich auch bei einem Notfall vorher in der Praxis anzurufen.
3. Zumindest im flämischen Teil Belgiens können wirklich alle passabel Englisch.
4. Leg Dir ne Mappe für Quittungen und Rechnungen zu! Selbst der Betreiber des Krankenwagens schickt Dir ne Rechnung nach Hause, die Du zunächst bezahlen musst. Du musst dann das Geld hinterher bei der Krankenkasse und/oder bei der Zusatzversicherung für den Krankenhausaufenthalt (Wichtig! Sollte mensch unbedingt abschließen.) wieder einfordern. Viele Belgier sammeln die Quittungen und reichen sie dann gesammelt ein oder zweimal im Jahr ein. Die Quittungen sind bis zu zwei Jahre gültig.
5. Selbst wenn Du noch nichts von der belgischen Krankenkasse/Versicherung hast: Keine Panik! Meine Unterlagen von der Krankenkasse waren praktischerweise auch erst einen Tag nach meiner OP im Briefkasten. Ich konnte denen in der Notaufnahme auch nur den Namen meiner Krankenkasse nennen und sonst nichts. Ich hab dann einfach nach meiner Entlassung im Krankenhaus angerufen und der Rechnungsstelle die Daten durchgegeben. War alles kein Problem.

Und ja, abgesehen davon, dass mein Bauchnabel ab und an noch zwickt, geht's mir eigentlich ganz passabel.

Ich trete demnächst eine Post-Doc-Stelle in Leuven an und da ist noch einiges zu machen. Zimmer suchen z.B. ;-)

Den Exoplaneten werde ich die Treue halten, nur der Fokus wird sich was verschieben: Von der Detektion weg, hin zur Charakterisierung und Modellierung von Atmosphären extrasolarer Planeten.

Na, da bin ich mal gespannt...

Am physikalischen Institut der Uni Bonn z.B. wird ein Bollerwagen mit Anspielungen auf persönliche Besonderheiten und natürlich die Doktorarbeit geschmückt. Dann setzt sich der frisch gebackene Doktor auf seinen Thron und wird vom Doktorvater um den Block gezogen.

Hier in Köln, zumindest bei den Geophysikern, bastelt die Arbeitsgruppe unter Einsatz all ihres bastel-technischen Könnens und der Heißklebe-Pistole einen aufwendigen Doktorhut. Was habe ich nicht alles für schöne Hüte gesehen und selber Hand angelegt: Ein Hut mit einer bunten 3D-Landschaftskarte aus Pappmache, ein Hut mit einem Staubteufel aus Watte und Sand inklusive nachgestellter Marsoberfläche, ein Hut mit dem Marsmond-Phobos als Bommel (der war kompliziert und knifflig) und jetzt hab ich meinen eigenen.

Sehet und staunet:

Natürlich ist auf meinem Hut CoRoT drauf. Alle Achtung an die Kollegen, das Papp-Modell ist echt frickelig und die haben's für den Hut nochmal verkleinert. CoRoT blickt auf einen Exoplanet ganz nah an einem Stern, um einen Transit zu beobachten. Desweiteren hätten wir da eine Mars Express-Archiving-CD und ja, das unter dem Hut ist ein Radhelm. Über den Rest schweige ich mich mal aus ;-)

Ach ja und links daneben seht Ihr noch ein ganz besonderes Geschenk: Der Mars als Magnet-Schwebe-Planet und das da oben ist Mars Express. "Von Nerds für einen Nerd", wie es bei der Übergabe hieß ;-)

Ja, genau deswegen machen wir unseren Doktor. Wegen der Geschenke ;-P

Ich hab bestanden und werd mich erst mal einen Tag lang erholen.

Ich hab in dieser Zeit tatsächlich endlich, endlich meine Doktorarbeit fertig gestellt. Im Laufe der Jahre - mit all den tollen und wichtigen Projekten (Mars Express, Rosetta und vor allem CoRoT) - habe ich natürlich unheimlich viel gelernt und viele Kontakte geknüpft, aber meine eigentliche Doktorarbeit ist dabei immer weiter an den Rand gerutscht.

'Ach ja, dann machst Du es eben in Deiner Freizeit'.

Äh ja, in welcher Freizeit? Zunächst einmal hatte ich in den letzten Jahren auch nicht sooo viel Freizeit. Ich hab diverse Urlaube, Wochenenden und Nächte durchgearbeitet. Und ich kann die Abende gar nicht zählen, an denen ich meine Arbeit auf dem Schoß vor dem Fernseher hatte, um Lichtkurven auszusortieren. Außerdem habe ich mir meine Freizeit mit diversen Projekten vollgehauen (u.a. Bloggen ;-)).

Vor einem Jahr dann - kurz vor meinem 35. Geburtstag - habe ich dann entschieden, einen radikalen Schnitt im Leben zu machen und mich voll auf meine Doktorarbeit zu konzentrieren. Wobei ich das Glück hatte, dass mich mein Institut in dieser Zeit voll unterstützt hat. Außerdem ist in das Projekt CoRoT ein wenig Ruhe eingekehrt. Es war schlicht die richtige Zeit alles abzugeben und mich auf mein eigenes Projekt zu konzentrieren.

So und demnächst - am 22.5.2012 - werde ich meine Disputation zum Thema 'Tidal Interactions of short-period extrasolar transit planets with their host stars: constraining the eluisve steller tidal dissipation factor' halten und werde dann (wahrscheinlich) endlich mal meinen Doktortitel in den Händen halten.

Puh, das war dann doch deutlich schwerer als ich gedacht habe, vor allem weil ich einen gewissen Eigenanspruch hatte, und es 'ordentlich' machen wollte. Ich wollte einfach für mich selber das Gefühl haben, das Thema in der notwendigen Tiefe begriffen zu haben. Dafür brauchte ich Zeit und Ruhe. Und die ist mir dann auch zum Glück zugestanden worden.

So... Ich beginne das Bloggen damit, dass ich frage:

Wer hat auch sehr lange für seine Doktorarbeit gebraucht? Warum? Bereut Ihr die Dauer der Promotion? Und wie ging es anschließend weiter?

Simon Singh jedenfalls hat Katie Meluas Song zum Anlass genommen mal ein bisschen Aufklärungsarbeit in Sachen Wissenschaft zu nehmen: Katie Melua's Bad Science.

Ist ja auch gemein. Da reißen sich tausende Astronomen seit den 20er Jahren des vergangenen Jahrhunderts den Hintern auf, um die Grenzen des beobachtbaren Universums auszuloten und dann wird diese ganze Arbeit, das Testen und Gegentesten einfach zu einer "Schätzung" reduziert. Noch dazu von einer, von der angeblich niemand sagen kann, dass sie wahr(TM) ist.

Florian hat hier z.B. über zwei Facetten der Geschichte geschrieben: Die Rotverschiebung des Lichtes ferner Sterne und die Messung der Entfernung von Supernovae eines bestimmten Typs, die so wohldefiniert explodieren, dass mit ihnen astronomische Entfernungen bestimmt werden können. Beides verrät uns unabhängig voneinander, dass das Universum sich ausdehnt und wie stark es sich ausdehnt und wie groß es ist. Drüben bei den amerikanischen Scienceblogs gibt es einen ganzen Blog, der sich immer wieder mal mit dem Thema beschäftigt: Starts with a Bang. (Nomen est omen)

Katie Melua jedenfalls erwies sich als lernfähig.

"We are 13.7 billion light-years from the edge of the observable universe, That's a good estimate with well-defined error bars, And with the available information, I predict that I will always be with you"

Wie cool ist das denn bitte? Und warum sollte so ein Song kein Hit werden? Alanis Morisette hat es auch hingekriegt, Hits mit einer recht hohen Wortdichte pro Songzeile zu produzieren. Und da war die Informationsdichte nicht mal halb so hoch wie hier ;-)

Via Life's a Biotech

Tja leider ist es so, dass es für wissenschaftliche Arbeiten keine Erfolgsgarantie gibt. Es kann passieren, dass sich ne Idee erst einmal gut anhört und dann nach einem Jahr oder mehr herausstellt, dass es aus irgendeinem Grund dann doch nicht geht.

Was dann?

• Weitermachen und "das geht so nicht" als Ergebnis präsentieren? Geht theoretisch zwar, sieht aber scheiße aus. Aber egal! Hauptsache Doktortitel und dann weiter in die Wirtschaft.


• Sich umorientieren und mehr oder weniger von vorne anfangen?


• Schreiend das Weite suchen und sich nen ordentlichen Job suchen?

Auch nicht-wissenschaftliche Gründe können zur Verzögerung oder gar Abbruch der Doktorarbeit führen. Hier mal eine kleine Auflistung von Horrorstories, die so irgendjemand erlebt hat:
1) Die Arbeitsgruppe löst sich aus irgendeinem Grund während der Doktorarbeit auf. Z.B. weil der Chef an ne andere Universität oder gar ins Ausland geht. Oder ein ehemaliger Mitarbeiter von seiner neuen Firma aus alles abwirbt, was nicht bei drei auf den Bäumen ist. Natürlich nicht den oder die arme(n) Doktorand(in), der/die gerade erst dabei ist sich in's Thema einzulesen.
2) Das zentrale Arbeitsgerät im Rahmen der Doktorarbeit geht kaputt. Und zwar so kaputt, dass nur ein bestimmtes maßgeschneidertes Teil Abhilfe schaffen kann. Dummerweise ist die einzige Firma, die so etwas herstellen kann, schon vor Jahren Pleite gegangen. Und die Werkstatt kann das Teil auch nicht reparieren. Und auch sonst niemand auf der Welt. Jedenfalls nicht für das Geld, das vorhanden ist.
3) Der/die Doktorandin möchte auf den Daten einer Raumsonde promovieren. Er/sie hat sich ein Jahr eingelesen und erste Tests und Kalibrierungen am Boden durchgeführt. Tja und dann stürzt die Sonde kurz nach dem Start ab. (So ging z.B. Cryosat-I nach dem Start 2005 im Nordpolarmeer unter.) Jedes Mal, wenn irgendwo ein Forschungssatellit abstürzt, weinen ein paar Doktoranden und Doktorandinnen in mehr oder weniger stiller Verzweiflung vor sich hin.

Was bisher geschah:
Das Super-Erden-Drama-Teil 1
Das Super-Erden-Drama-Teil 2
Das Super-Erden-Drama-Teil 3
Das Super-Erden-Drama-Teil 4
Das Super-Erden-Drama-Teil 5

Dann komme ich jetzt zu Kepler-Entdeckung einer weiteren Super-Erde. Kepler-10b ist etwa 4.6 Erdmassen schwer, ist etwa 1.4 mal so groß wie die Erde und 1.6mal so dicht. Der Planet umkreist alle 0.83 Tage einen sonnenähnlichen Stern.

Bild (NASA/Kepler Mission/Dana Berry): Kepler-10b künstlerische Darstellung.

Virtuelle und etwas spekulative Tour über den Lava-Planeten:

Dann vergleiche ich mal mit CoRoT-7b. Dieser Planet ist etwa 6 Erdmassen schwer, 1.7 mal so groß wie die Erde und etwa 1.2 mal so dicht. Er umkreist seinen sonnenähnlichen Stern alle 0.84 Tage.

Bild (ESO/L. Calcada) : CoRoT-7b künstlerische Darstellung.

Hmm...Zwei Weltraum-Missionen, die zwei unterschiedliche Regionen des Himmels und auch von unterschiedlichen Beobachtungsstandorten untersuchen, und die ersten Fels-Planeten, welche die finden, umkreisen den Stern alle 21 Stunden? Das ist schon ein bisschen seltsam. Ein Auswahl-Effekt rein aufgrund der begrenzten Beobachtungsmöglichkeiten kann es nicht sein. Es macht bei der Qualität und der Länge der Kepler- und auch der CoRoT-Datensätze rein von der Detektion her keinen allzu großen Unterschied ob ein erdgroßer Planet nun alle 0.84 oder 1 oder 1.5 Tage oder gar alle 0.6 Tage um seinen Stern kreist. Die Detektions-Wahrscheinlichkeit nimmt zwar mit größerer Orbit-Periode ab, aber nicht besonders stark.(2) Für CoRoT könnte mensch noch argumentieren, dass der Satellit Planeten mit einer Orbitperiode von genau einem Tag etwas schlechter finden kann, weil das Teleskop um die Erde kreist. Bei aller Abschirmung sehen wir immer noch Streulicht von der Erde, das natürlich mit der Erdrotation korreliert ist. Kepler allerdings operiert genau deswegen eben nicht in einem Erdorbit, sondern in einem so genannten "Earth-trailing" orbit um die Sonne. Ich übersetze das mal als "der Erde hinterher-hink Umlaufbahn".

Beide Planeten scheinen außerdem eine ähnliche Zusammensetzung zu haben. Sie sind beide etwas dichter als die Erde (Erde: 5.5 g/cm^3, CoRoT-7b: 7.2 g/cm^3, Kepler: 8.8 g/cm^3), was allerdings zu erwarten ist. Auch in unserem Sonnensystem werden die felsigen Planeten mit zunehmender Größe dichter. Mit Ausnahme unseres Merkurs:

Bild (NASA/JPL/DLR/RPIF): Zusammensetzung der Planeten unseres Sonnensystems. Merkur sticht aufgrund seines vergleichsweise großen Eisenkerns heraus.

Wissenschaftlerinnen zerbrechen sich bis heute den Kopf, warum Merkur so anormal dicht ist. Ich warte ja gespannt darauf, wenn wir anfangen mit unseren Beobachtungsmethoden Exoplaneten von der Größe des Merkur zu finden. Ob sich dann ein Trend ergibt zu größeren Dichten? Oder wird Merkur auch im Vergleich zu anderen Exoplaneten die große Ausnahme bleiben? Was dann für ein seltenes katastrophales Ereignis in der Vergangenheit sprechen würde z.B. eine Kollision mit einem Planetoiden in der Frühzeit des Sonnensystems? Das ist ja das schöne an vergleichender Planetologie. Durch Gemeinsamkeiten und Unterschiede findet mensch mehr über die einzelnen Planeten heraus.

Aber das ist noch vergleichsweise ferne Zukunftsmusik. Ich möchte daher eine etwas naheliegender Zukunftsmusik anstimmen: Ich erlaube es mir darüber zu spekulieren, ob CoRoT-7b und Kepler-10b die Spitze des Eisberges einer neuen Klasse sind, die wir gerade erst beginnen zu entdecken.

Wie heißt es so schön? Eine Schwalbe macht noch keinen Frühling. Und einmal ist keinmal. Allerdings haben wir jetzt schon zwei Schwalben und ich wage die Vorhersage, dass Kepler und CoRoT noch so ein paar Viecher finden werden.

Damit könnte auch die Kontroverse um die Planetenwaage HARPS und die Masse von CoRoT-7b beendet werden.

Ich berichtete im 3. Teil des Super-Erden-Dramas davon, dass es da ein Team gibt, welches sich die systematischen Effekte der Waage angesehen hat und etwas beunruhigt ist, ob die bei so kleinen Massen immer zuverlässig ist. Vor allem wenn der Zentralstern des Planetensystems so rumzappelt, wie es CoRoT-7 tut. Tja, so ist das mit jungen Sternen. Ausgelassen und übermütig. Dann wäre CoRoT-7b viel leichter und eventuell noch nicht mal felsig sondern eher gasförmig. Da hatten es die Kepler-Leute mit ihrem ruhigen gesetzterem Stern wesentlich einfacher.

Wenn wir herausfinden sollten, dass er da ne ganze Reihe von felsigen Exoplaneten mit extrem kurzen Umlaufperioden um andere Sterne gibt und wir dagegen keine Mini-Neptune finden, dann können wir trotz aller Schwierigkeiten unsere Massenbestimmung doch nicht so weit daneben gelegen haben und CoRoT-7b ist wirklich, wirklich ein Felsplanet. Um noch mal ein bisschen mehr Kontext in diese Kontroverse zu geben, so schlimm, wie es vielleicht von außen aussieht, ist dieser Streit gar nicht. Ich hab inzwischen von den Autorinnen des fraglichen Papers erfahren, dass sie nicht ganz so glücklich sind, wenn andere Wissenschaftlerinnen ihre Dichten als Grundlage für Planetenmodelle nehmen oder damit sogar die Existenz von CoRoT-7b anzweifeln. Es ging ihnen nämlich vor allem darum aufzuzeigen, dass mensch an der Grenze der Messmöglichkeiten sehr, sehr vorsichtig sein muss. Es ging ihnen nicht darum einen Konkurrenz-Wert für die Masse herauszugeben, weswegen genau dieser Wert auch nicht im Abstract drinsteht.

Dass es dann von amerikanischer Seite wohl zwischenzeitlich so rüberkam, als ob CoRoT-7b Existenz ganz zweifelhaft wäre, ist dann etwas unglücklich gelaufen. Dazu kam, dass einige Journalistinnen die Geschichte anscheinend nicht richtig einordnen konnten: Hier ein krasses Beispiel ausgerechnet von Science Now, in dem noch dazu ein richtig dicker Fehler drinsteht, der bis heute nicht korrigiert ist. Der hat aus 8.8 g/cm^3 einfach mal die 8.8fache Erddichte gemacht, was etwa 0.3mal der Dichte im Kern der Sonne entspricht. Der Planet stünde dann kurz vor der Kernschmelze, wenn der Wert denn wahr wäre, was er aber ganz sicherlich nicht ist. Oder der Herr hat angenommen, dass die Erde nur aus Wasser besteht, keine Ahnung.

Die meisten Fach-Journalistinnen haben die Meldung aber richtig eingeordnet. Da gab es letztes Jahr wesentlich schlimmere Fehlleistungen der NASA. Ich erinnere da an einen Planeten, der von dem Erst-Autoren schon fast als zukünftiges Urlaubsziel angepriesen wurde und bei dem es jetzt ziemlich fraglich ist, ob der überhaupt existiert. Es ist ein schwieriges Geschäft, diese Planetendetektion, so schwierig, dass der eine oder andere Fehlalarm zu erwarten ist.

Ich persönlich freue mich übrigens tierisch über Kepler-10b. Nicht nur, weil das ne schöne wissenschaftliche Entdeckung ist, die unser Weltbild erweitert und weil ich doch etwas beruhigter wegen der Masse von CoRoT-7b schlafen kann. Auch weil ich es dem Kepler-Team gönnen nach all den Problemen mit der Finanzierung und der Verschiebung des Projektes und der Kritik, weil sie es gewagt haben einen Teil der Daten zurückzubehalten, bis die bestätigenden Bodenbeobachtungen abgeschlossen waren. Was auch nur deswegen nötig wurde, weil das Projekt eben ständig verschoben wurde. Von der Erde aus können die eben nur im Winter/Herbst auf ihre Kandidaten schauen.

Daher ist das genau der richtige Anlass für mich zu feiern und damit passend zum Freitag ein Musikvideo einzustellen, dass nicht nur mein Bedürfnis nach Feiern befriedigt, sondern auch nach Wissenschaftlichkeit und Nerdigkeit. So:

--------
(1) Eigentlich wollte ich was anderes besprechen, aber was soll ich bei so ner Vorlage machen? Zu gut, um sie nicht einzuschieben.
(2) Genauer gesagt nimmt sie mit der Wurzel der Periode ab. Wichtig ist zudem wie tief das Signal ist und wie lange der Transit andauert und wieviele Datenpunkte pro Transit genommen werden. (Siehe u.a. : Pont et al. 2006, The effect of red noise on planetary transit detection)

Während dieser Schneemensch noch ganz witzig ist...

...ist der nächste eher *ähm* biologisch motiviert ;-)

So und mit diesem kleinen heiteren Einstieg mach ich den Laden hier langsam wieder auf und wünsche allen Lesern ein frohes neues Jahr.

P.S.: Die Dinger sind inzwischen geschmolzen.

Vor ein paar Wochen muss es wohl eine gewisse Aufregung, um etwas gegeben haben, das auf den ersten Blick wie ein Raketenstart aussah. Der echte Wahnsinn brach allerdings in einigen amerikanischen Fernsehanstalten aus.

Hehe, Jon Stewart hat es schon schön auseinander genommen, aber lasst mich mal das Ganze wissenschaftlich unterfüttern.

So sieht ein echter Raketenstart aus. Beachtet vor allem die Geschwindigkeits- und Höhenangaben und wann ein Kondensstreifen zu sehen ist und wann nicht.

30 Sekunden nach dem Start hat die Rakete eine Geschwindigkeit von 500 Meilen/Stunde oder 800 km/h.
Nach 55 Sekunden eine Geschwindigkeit von 900 Meilen/Stunde oder 1440 km/h.
Nach 1:30 eine Geschwindigkeit von 2000 Meilen/Stunde oder 3200 km/h.

Einer der Gründe, warum Raketen als Waffe so gefürchtet sind, ist, dass sie so verdammt schnell sind. Wenn die Viecher wirklich so leicht nachzuverfolgen wären, dass da ein Helikopter-Pilot mit seiner Kamera 10 Minuten gemütlich nachhalten kann...Was würde denn bitte einen Kampfpiloten davon abhalten, das Ding abzuschießen? Schon die relativ einfache V2-Rakete erreichte Spitzengeschwindigkeiten von 5500 km/h, eine mittlere Geschwindigkeit von 3600 km/h und brauchte lediglich 5 Minuten um ein Ziel in 300 km Entfernung zu erreichen. Wenn die Phantasie-Rakete senkrecht nach oben zischen würde, wie es in den Fernsehbildern aussah, wäre das Ding nach wenigen Minuten so weit oben in der Atmosphäre, dass sich gar kein Kondensstreifen mehr bilden könnte.

Das sieht mensch auch im zweiten Video beim echten Raketenstart. Spätestens ab Minute 3:54 ist kein Kondensstreifen mehr zu sehen. Weil die Rakete sich in einer Höhe von 34 Meilen bzw. 55 km befindet. Da ist es paradoxerweise schon wieder zu warm, als dass sich die Eiskristalle bilden könnten, welche die Bildung von Kondensstreifen erst ermöglichen. Die entstehen nämlich bei einer Temperatur von unter - 40 Grad Celsius. Die richtigen Bedingungen für einen Kondensstreifen treten daher nur in einem relativ dünnen Bereich der Atmosphäre zwischen 10 und 30 km Höhe auf (1). Darunter und darüber ist die Luft zu warm - und ab einer gewissen Höhe auch einfach viel zu dünn.

Bild (Scott A. Mandia): Vertikales Temperatur-Profil der Erdatmosphäre mit der deutlich sichtbaren Temperatur-Inversion. D.h. ab 20 km Höhe wird's schon wieder wärmer. Ist schon verrückt, diese seltsame Natur ;-)

Das fragliche Objekt aus dem ersten Video kann sich demnach in den 10 Minuten höchstens in einer Flughöhe zwischen 10 und 30 km bewegt haben. Was schon an sich eine sehr seltsame Höhe für Raketen wäre. Die V2 flog auf 80 km Höhe. Andere ballistische Raketen fliegen noch weitaus höher. Desweiteren...hätte es sich bei dem Objekt wirklich um eine Rakete gehandelt und wenn ich deren Geschwindigkeit relativ langsam mit 3600 km/h annehme, hätte diese angeblich "Rakete" schon annähernd horizontal fliegen müssen und wäre daher mindestens 600 km weit geflogen.

600 km Radius um San Francisco. Das ist schon ne ganz schöne Strecke. Ein bisschen fehlt zwar noch für *fucking Hawaii* - wie es Jon Stewart so schön ausdrückte - aber ich hab ja auch eine relativ langsame Geschwindigkeit genommen.

Je mehr ich darüber nachdenke, desto bekloppter wird die Geschichte. Was soll das denn für ein super-geheimes Raketenexperiment sein, das sich über mehrere hundert Kilometer mit einem weithin sichtbaren Kondensstreifen verrät? Vor allem wenn das Ding lediglich ein bisschen höher fliegen müsste, um es für den unbedarften Beobachter unsichtbar zu machen.

Wenn ich dagegen ein Flugzeug mit ner ganz normalen Flughöhe von 11 km annehme, das von einem Beobachter aus gesehen jenseits des Horizonts aufstieg (und der Augenzeuge, der das Ganze auslöste, bestätigt auch, dass das Objekt jenseits des Horizontes startete und mensch sieht auch anhand der Beleuchtung des Kondensstreifen das typische rötliche Schimmern der tiefliegenden Sonne, während es am Standort der Kamera sehr hell war) und wenn ich dabei ne halbwegs normale Geschwindigkeit für ein Flugzeug von 900 km/h ansetze, was 4mal so langsam ist wie die hier als pi-mai-Daumen-Abschätzung verwendete V2-Rakete, dann siehst das Ganze schon wesentlich plausibler aus.

Ein ungünstiger Blickwinkeln + fehlendes Hinterfragen + keine Ahnung, aber freies Assozieren = Rakete, Meteorit, UFO was-auch-immer-einem-einfällt

Dann haben die Heinis, welche aufgrund ihrer unbedarften Rumraterei Panik verbreitet haben, die unglaubliche Chuzpe zu behaupten, dass es die Schuld der Expertinnen und Behörden sei, weil die denen nicht subito presto sagen konnten, was es wirklich ist.

So einen Scheiß find ich persönlich inzwischen extrem gefährlich. Es wird ja ständig diese Kluft zwischen Wissenschaftlerinnen und normalen Menschen beklagt und immer so getan, dass sich die Wissenschaftlerinnen halt mehr anstrengen müssten. Aber mal ehrlich.Bei so einem Mist wie dieser falschen Raketen-Geschichte können wir uns anstrengen soviel wir wollen, wir haben von vornherein verloren.

Schweinegrippe, angebliche Schwarze Löcher am CERN, die böse Gentechnik, die bösen forschenden Pharmazeuten und Mediziner, die angeblich vertuschte Wahrheit über "Handystrahlen"...irgendwo wird immer gerade irgendein Mist ausgeworfen, auf den dann eine Expertin aber subito presto die perfekte Erwiderung zur Hand haben muss, während die gerade noch damit beschäftigt ist, sich zu wundern, wie mensch auf so etwas nur kommen kann und wo sie da überhaupt ansetzen soll. Und selbst wenn sie die perfekte Erwiderung hat, dann wird einfach von der Gegenseite so lange mit Dreck geworfen, dass in der Öffentlichkeit der Eindruck entsteht, dass da ja "irgendwas dran sein muss".

"Die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen", wie ich diesen Spruch inzwischen hasse; diese Bankrott-Erklärung postmoderner Pseudo-Intellektuellen, die entweder zu dumm oder zu faul sind, sich wirklich zu informieren. Und sorry, jeder, der diesen Glückskeks-Spruch aus dem Handbuch "Argumentieren für Dummies" bringt, hat sich als ernstzunehmender Gesprächspartner zumindest in meinen Augen selbst disqualifiziert. So als ob die objektive Realität auf magische Weise näher in Richtung absoluten Blödsinns rückt, nur weil die Vertreter dieser Seite laut genug schreien. Im Grunde genommen steckt hinter solch einem Weltbild die vorsintflutliche Idee, dass jeder Mensch einen direkten Draht zu der "absoluten Wahrheit (TM)" hat, die aus dem Nichts in seinem Gehirn auftaucht und sich gar nicht erst mit kritischen Überlegungen abzugeben braucht. Ist ja auch langweilig, anstrengend und kostet Zeit.

Nun kann aber kein Mensch wirklich alles wissen. Dafür leistet sich unsere Gesellschaft aber Expertinnen, die den ganzen Tag nichts anderes tun, als sich Gedanken über Dinge zu machen, für welche die meisten Leute entweder keine Zeit oder nicht die Begabung haben. Schön, dann sollte mensch diese aber auch anhören. Nicht unkritisch alles schlucken, nein, darum geht es nicht. Es geht um das schlichte Zuhören, was die einem zu sagen haben und die Argumente und Konsequenzen zu prüfen. Mehr verlange ich gar nicht.

Wozu soll sich bitte unsereins vor die Kamera stellen? Um als Sündenbock für alles und jeden herzuhalten? Um als Lügnerin bezichtigt zu werden, bevor wir überhaupt die Chance haben, den Mund aufzumachen? Damit unsere Worte hinterher auf's Übelste entstellt werden, damit sie in die schön vorgefasste Geschichte passen, welche die Journalistin im Kopf hat? (Letzteres hab ich schon selbst erlebt.)

Das Problem, welche die Rakete-Episode hier verdeutlicht, ist kein reines Medienproblem. Die Medien bringen im Grunde auch nur das, was die Leute erwarten. Es geht inzwischen viel tiefer und begegnet mir inzwischen ständig im Gespräch mit "normalen" Leuten: Dieser Hang zur Verschwörung und die Phantasie unhinterfragt gleichberechtigt neben echtes hart erarbeitetes Wissen zu setzen, alle Expertinnen zu Idiotinnen zu erklären und sich dabei noch ganz toll vorzukommen. Ich hab es mal die "arrogante Ignoranz" genannt. Ich finde, der Ausdruck trifft immer noch.

Ich hab auch keine Ahnung, was mensch dagegen tun kann. Außer vielleicht, wie es Jon Stewart getan hat, sich ausgiebig drüber lustig zu machen.
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(1)
Ich hab jetzt mal von Florian drüben das Bild geklaut, um das zu verdeutlichen:

[Source: Telescopes for Beginners for OurAmazingPlanet.com]

Die nächste Fernseh-Termine sind:
MDR
16.11.2010 | 00:20 | MDR Folge 1 "Prenzinger"

arte
18.11.2010 | 00:30 | arte Folge 1 "Prenzinger"

Und im Radio
SWR2 Dschungel
18.11.2010 | 19:20 | Hörspiel apollon-Podcast 2

Es gibt auch eine sehr ausgefeilte Internet-Präsenz: Alpha 0.7 mit Blogs und Youtube-Channels der Hauptpersonen. Das Ganze wird als Tri-Mediales Projekt beworben, weil es auch das Radio mit einbezieht.

Neugierig wie ich war, hab ich mir das dann natürlich angesehen.

Schauplatz: Stuttgart 2017 in einer Welt, die der unseren eigentlich sehr ähnlich ist. Der augenfälligste Unterschied: Alle öffentliche Plätze sind Kamera-überwacht und bei Bedarf kann jede Person bis hin zu ihrem Körpergewicht mittels der Kamerabilder identifiziert werden. Und dann gibt es noch das Pre-Crime-Center des BKA. Minority Report lässt grüßen. Die Welt von morgen wird in kühlem, sterilen Minimalismus in Szene gesetzt, was ich auch schon zig Mal woanders und da besser gesehen hab. Das wäre ja noch zu verschmerzen. Stuttgart ist nicht Hollywood.

Aber das Ganze wirkte auf mich sehr moralinsauer, extrem ein-dimensional und vor allem stinke-langweilig. Die Feindbilder und Sympathiefiguren sind eindeutig. Hier die kleine Familie, die es zu beschützen gilt. Drüben die pöhsen Wissenschaftler (natürlich alles weiße heterosexuelle Männer), die - mal wieder - "Gott spielen". Sie meinen es grundsätzlich gut, merken aber natürlich in ihrem egomanischen Unfehlbarkeitsanspruch nicht, was sie heraufbeschwören. *Gähn*

Es ist im Grunde nichts anderes als Frankensteins Monster im gefühlten zig-Millionsten Aufguss. Die Figuren sind eine Aneinanderreihung der plattesten Klischees. Hausfrau & Mutter, größenwahnsinnige Wissenschaftler und übereifriger BKA-Mann. Wenn wenigstens so etwas wie Humor oder Ironie durchblitzen würde...Aber nein, Fehlanzeige! Es ist ja ne deutsche Produktion.

Dabei gibt das Thema einiges her: Wozu führt überzogenes Sicherheitsdenken? Können Psychopathen anhand ihrer Gehirnstruktur erkannt werden? Und was macht mensch mit ihnen? Ist eine vorsorgliche Sicherheitsverwahrung gerechtfertigt? Wo Deutschland schon die nachträgliche praktiziert und dafür unlängst verurteilt wurde. Überhaupt wo sind denn die Politik und die Gerichte in diesem "Universum"? In dieser realen Welt liefern Wissenschaftler nur die Werkzeuge. Wie diese dann eingesetzt werden, ist dann unser aller Entscheidung. Das ist doch der Knackpunkt. Stattdessen werden Wissenschaftler als bequeme Sündenböcke dargestellt, die es aufzuhalten gilt.

Auch die Hintergrund-Infos sind erschreckend eindimensional und voller Küchenphilosophie: Harald Rösler ist ein "Getriebener", den ein persönliches Schicksal dazu treibt, das Böse anhand der Gehirnstruktur ablesen zu wollen. Die Welt von Alpha 0.7 ist eine Karikatur dieser Welt auf Bild-Niveau. Mord und Totschlag wird dort anscheinend nur von Psychopathen begangen. Affekt, Beziehungstaten, Schlägereien im Suff kommen da nicht vor. Die Wissenschaftler sind nur zu dritt, machen alles, können alles, werden von niemandem wirklich kontrolliert und könnten genauso gut vom Mars stammen. Wissenschaft ist dieses Dings was komisch aussehende Apparate ergibt, die magisch wirken und die nur ein paar Zauberlehrlinge wirklich begreifen.

Für mich ist gute Science-Fiction zum einen unterhaltsam, zieht mich zum zweiten in diese neue Welt hinein und zum dritten lässt es mich im Idealfall Dinge oder/und Entwicklungen in Frage stellen, die ich normalerweise als selbstverständlich hinnehme. In Alpha0.7 laufen aber eindimensionale Figuren durch eine langweilige Handlung in einer Welt auf Strichmännchen-Niveau. Das verfehlt meinen Anspruch um Lichtjahre. Das wird auch nicht besser, wenn der ganze Schmuh in drei Medien ausgebreitet und als "eigenes Universum" beworben wird.

Aber immerhin könnt Ihr Euch die erste Folge komplett auf Youtube ansehen und Euch selbst ein Urteil bilden:

Was bisher geschah:
Das Super-Erden-Drama-Teil 1
Das Super-Erden-Drama-Teil 2
Das Super-Erden-Drama-Teil 3
Das Super-Erden-Drama-Teil 4

Zur Erinnerung. CoRoT sucht nach folgendem Signal, das uns sagt: "Hey, das sieht wie ein Planet aus!"

Bild (H. Deeg): Der Transit eines Planeten, der sich in einer Abschattung des Sternenlichtes verrät.

Aber leider reicht "es sieht wie ein Planet aus" nicht aus, um sicherzustellen, dass es auch wirklich, wirklich ein Planet ist. Wie im letzten Teil schon angesprochen gibt es z.B. kleine Sterne, die genauso groß sind wie große Planeten. Aber das ist nur die Spitze des Eisberges. Es gibt eine ganze Reihe an Phänomenen, die fälschlicherweise einen Planeten vorgaukeln können.

Deswegen sind einige Zwischenschritte nötig, um von "Hey, das sieht wie ein Planet aus!" zu "Jepp, wir haben einen Planeten entdeckt, ole-ole" zu kommen.

Heute demonstriere ich Euch das anhand eines ganz bestimmten Beispiels, das ich auch ganz gut kenne. Juan Cabrera und andere Kolleginnen haben einen Aufsatz geschrieben zum Thema: "Planetary transit candidates in CoRoT-LRc01 field"

Gähn. Was für ein langweiliger Titel. Wenn es nach mir ginge, hieße der Aufsatz: "wie CoRoT-Wissenschaftlerinnen unter Zeitdruck und mit zu wenigen Leuten eine wahre Datenflut bewältigten. Wie andere Kolleginnen mit hart erkämpfter aber eigentlich nicht wirklich ausreichender Teleskopzeit Enttäuschungen über Enttäuschungen hinnehmen mussten, um am Ende ein paar Planeten als (vielleicht) entdeckt bezeichnen zu können - die Sommer 2007 Ausgabe" Das wär doch mal ein Titel ;-)

Wenn Ihr bereit seid, dann führ ich Euch jetzt in den Prozess der Planeten-Suche ein.

Station 1: Die Goldwaschpfanne

Im Frühjahr-Sommer 2007 hat CoRoT 150 Tage lang das Licht von 11408 Sterne im Sternbild Adler aufgezeichnet. Diese müssen alle nach Transitsignalen durchsucht werden. Es hat schon einiges von Goldsucherei. Jede Menge Zeugs muss durchsucht werden, um ein paar interessante Objekte zu finden. Dabei bleibt zunächst einmal - wie sollte es auch anders sein - jede Menge Schrott im Sieb hängen.

Im Fall von CoRoT bedeutet es, dass zunächst 158 sich gegenseitig bedeckende Binärsterne gefunden wurden. Diese sehen den gesuchten Transits von Planeten auf den ersten Blick sehr ähnlich. Beim näheren Hinsehen aber fiel auf, dass es keine Planeten sein konnten. Wenn z.B. die von den Sternen vorgetäuschte Transits abwechselnd tiefer und weniger tief sind, dann bedecken sich zwei unterschiedlich große leuchtende Objekte gegenseitig. Wenn die Sterne gleich groß sind, wird es schon was schwieriger einen echten Planetentransit von einer Sternenbedeckung zu unterscheiden. Aber auch hier können wir eine ganze Menge Objekte ausschließen, wenn die aus der Transittiefe berechnete Größe nicht zu einem Planeten passt. (1)

Bild: Die gegenseitige Verdeckung zweier Sterne, die sich umkreisen.

Das mit dem Schrott ist allerdings nicht zu Ernst zu nehmen. Bedeckende Binärsterne mögen für Planetensucherinnen zwar lästig sein, dafür gibt es aber ne ganze Menge anderer Wissenschaftlerinnen, die nichts lieber mögen als Binärsterne. Mensch könnte es auch als angenehmen Nebeneffekt bezeichnen.

Station 2: Die Sortierstation - das Sichten der Ausbeute

Nachdem eine erste kritische Draufsicht bereits 158 Objekte als Nicht-Planeten ausschloss, blieben 42 Signale als mögliche Planetenkandidaten übrig.

Bedenkt den Aufwand, der bereits bis hierhin geleistet wurde! Etwa 11 000 Sterne müssen durchsiebt werden, um 42 potentielle Planeten zu finden. Auf 1000 Sterne kommen etwa 4 Planetensignale.

Andererseits werden wir viele mögliche Planetensysteme überhaupt gar nicht erst zu Gesicht bekommen; uns also metaphorisch gesprochen durch's Sieb rutschen.

Zunächst sehen wir in der Regel "nur" Planeten mit Umlaufperioden um ihren Stern von weniger als 75 Tagen. Wenn wir ganz viel Glück haben und ein Transit am Anfang und einer am Ende des Beobachtungszeitraumes stattfindet, dann sind auch maximal 150 Tagen drin. Außerdem müssen die Planeten noch von der Erde aus gesehen vor dem Stern herlaufen. Diese Bedingung erfüllen nur etwa 5% aller Planeten mit kurzen Umlaufperioden. Dann sehen wir große Planeten - also Gasriesen - eher als so einen kleinen Fliegenschiss von Supererde. Planeten von der Größe unserer Erde sind nur mit extrem viel Glück und Planeten von der Größe des Merkur - der am weitesten innen liegende Planet im Sonnensystem - sind gar nicht zu sehen. Der Transit würde im Rauschen untergehen. D.h. alleine aufgrund der Transitmethode würden außerirdische Astronomen auf unserem technischen Niveau unser schönes heimeliges Sonnensystem übersehen.

Dennoch ist die Transitmethode eine der besten Methode derzeit, um kleine Planeten von der Größe des Neptun und darunter zu finden. Das sind Planeten, von denen wir nicht sehr viel wissen und wo jeder weitere neu entdeckte ein wertvoller Beitrag ist. Um mal wieder die Goldsucher-Analogie zu strapazieren: Wenn ich die Gasriesen mit Goldnuggets vergleiche, dann sind die Neptune wertvolle Edelsteine und die Supererden sDiamanten.

Wichtig bei der ganzen Planeten-Detektion ist es überhaupt etwas zu finden. Rumheulen und sich darüber grämen, wieviel verpasst wird, bringt keinen weiter. Beispielsweise lässt sich auf der Basis der entdeckten Transitplaneten dennoch auf das nicht-sichtbare schließen. Denn wenn nur 5% aller Planeten einen Transit zeigen können, dann müssen wir nur die Anzahl der transitierenden Planeten mal 20 nehmen und kriegen ne gute pi-Mal-Daumen-Abschätzung, wieviele kurzperiodische Sterne Planeten es insgesamt gibt.

Trotz allem findet das CoRoT-Team vier mögliche Planeten pro tausend Sterne? So wenig ist das auch wieder nicht. Vor allem wenn mensch bedenkt, dass die inmitten eines großen Haufens metaphorischer Kronkorken lagen (die eingangs erwähnten 158 sich gegenseitig bedeckenden Binärsterne). Astronominnen gehen davon aus, dass in unserer Sonnensystem Galaxie etwa die Hälfte aller Sterne Teil eines Doppelstern-Systems sind. Und große Sterne sind nun mal leichter zu sehen als so kleine Planeten.

Immer noch die Sortierstation - Die Guten in's Töpfchen, die Schlechten in's Kröpfchen und... häh?

So, bis hierhin haben die CoRoT-Wissenschaftlerinnen die Planetenkandidaten herausgesiebt. Nach dem Motto: Die guten in's Töpfchen, die schlechten ins Kröpfchen. Aber auch hier liegt der Teufel im Detail. Nicht immer ist die Unterscheidung erwünscht-unerwünscht so eindeutig. Dummerweise gibt es immer Objekte, die dazwischen liegen und wo die Sortiererin sich in einem Dilemma befindet? Gehört dieses komische Dings jetzt zu den Binärsternen oder könnte es sich dennoch um einen Planeten handeln? Oder ist es vielleicht nur eine Störung, die wie ein Planet aussieht?

Unter dem Gesichtspunkt verringert sich die Ausbeute in dem hier betrachten Beispiel noch einmal: Von den 42 Planeten-Kandidaten aus dem Sommer-2007-CoRoT-Datensatz sind 15 richtig gute Planeten-Kandidaten. Die anderen zeigten Anzeichen dafür, dass es sich auch bei ihnen um Binärsterne handelt. Aber diese Zeichen waren nicht eindeutig. (2) Um mal wieder die Goldsucher-Analogie zu bemühen: Sie sahen aus wie ein Zwischending zwischen Kronkorken und Goldnugget.

Das gibt es übrigens oft, wenn mensch nach Objekten in einem Meer von unerwünschtem anderen Zeugs sucht. Dass es da ne ganze Menge wertvoller Objekte gibt, die nicht so einfach vom Müll zu trennen sind. Wer nur die besten eindeutigen Stücke heraussucht, der kommt zwar schnell zum Erfolg, übersieht aber auch sehr vieles. In dem Fall hier besteht die Gefahr, die kleinsten und wertvollsten Planeten zu übersehen.

Die nächste Station, die Kandidaten-Charakterisierung, erfordert aber den Einsatz von Teleskopen weltweit. Die stehen auch nicht ständig zur Verfügung, sondern können nur ab und zu mal benutzt werden. (4) Die Kolleginnen von der Nachbeobachtung sind daher darauf angewiesen, dass wir ihnen möglichst wenig Katzengold und übersehene Kronkorken vorsetzen. Sonst heißt es nämlich irgendwann vom Management der großen Teleskope: "Was wollt Ihr eigentlich? Ständig versprecht Ihr uns Planeten, aber stattdessen schmeißt Ihr einen Binärstern nach dem anderen heraus. So war das aber nicht ausgemacht."

Die Frage an dieser Stelle ist daher: Ist es das auch wert? Wenn das schlechte Objekt xyz genauer untersucht wird, fehlen unter Umständen die Ressourcen Objekt abc zu untersuchen, der aber das Potential hat, ein Neptun-Planet zu sein. Nicht, dass es dafür eine Garantie gibt. Letztendlich muss also ein Kompromiss zwischen "möglichst hoher Ausbeute an Planeten" und "wir können uns nicht alles im Detail anschauen" geschlossen werden.

Zwischen Station 2 und 3: Die gemischte CoRoT-Kandidaten-Kiste. A-, B- und C-Ware.

So kommt es also, dass das Detektions-Sortier-Team mit der Planeten-Kandidaten-Liste für den Sommer 2007 eine gemischte Kiste vorgelegt hat: Mit 15 Objekten, die als A- und B-Ware eingestuft wurde und 27 Objekten der Kategorie-C. Bei letzteren vermuteten die Sortierer, dass es sich um Binärsterne handelt. Sie wurden sozusagen mit dem Warnhinweis "Verwendung auf eigene Gefahr" versehen. (5)

Station 3a: Einfache und weniger einfache Kandidaten oder verdammt ist das ein funzeliger Stern! Wie soll mensch da einen möglichen Planeten sehen?

Es gibt nun eine Reihe von Methoden, um die Kandidaten auf Herz und Nieren zu prüfen. Aufwendige und weniger aufwendige. Nicht jeder Kandidat ist den Untersuchungsmethoden gleich gut zugänglich. In diesem Beitrag hatte ich ausgerechnet, dass die Entdeckung von CoRoT-7b vergleichbar mit der Herausforderung ist, ein Flutlicht in 8000 km Entfernung zu untersuchen. Und das war einer der hellsten Sterne im CoRoT-Feld. CoRoT beobachtet aber in der Regel eher Sterne, die noch mal tausend bis zehntausend mal weniger hell erscheinen. Um solche Sterne genauer zu untersuchen, bedarf es eines weitaus höheren Aufwandes als es die Untersuchung von CoRoT-7 erforderte. Die Kosten-Risiko-Abschätzung ist für solche Kandidaten so schlecht, dass C-Ware-Kandidaten um besonders leuchtschwache Sterne bislang eher selten angepackt werden.

Station 3: Die Jäger der himmlischen Lichtverschmutzung

Im Fachjargon bezeichnen wir diesen Bereich als "photometrische Nachbeobachtung". Während CoRoT in seinem Sichtfeld 11 000 Sterne auf einmal untersucht, picken sich Kolleginnen auf dieser Station einen Stern heraus, der unter dem Verdacht steht, einen Planeten zu beherbergen. Dann untersuchen sie, ob sie den Transit im Stern auch sehen können. Zudem checken sie die nähere Umgebung des Sterns und überprüfen, ob das gemeldete Transitsignal in Wahrheit das schwache Abbild eines Binärsterns in der näheren Umgebung ist. CoRoT sammelt zwar hauptsächlich Licht eines einzelnen Sterns im Visier auf, aber es gibt immer auch Lichtverschmutzung anderer Sterne in der näheren Umgebung.

Aber warum passiert das überhaupt? Diese Lichtverschmutzung? Ist da nicht mehr als genug Platz zwischen den Sternen? Wie kann also ein Stern einen anderen Stern verschmutzen?

Erdbeobachterinnen fehlt die die Tiefen-Information der leuchtenden Sterne am Nachthimmel. Wir sehen die Sterne eher als 2 dimensionales Bild. So können zwei Gestirne von uns aus gesehen als Nachbarn erscheinen, sind aber in Wahrheit viele, viele Lichtjahre voneinander entfernt. Wir sehen höchstens, dass Objekte die eigentlich gleich hell sein müssten, unterschiedlich hell erscheinen: Der eine Stern ist weiter entfernt und dem entsprechend kommt von dem auf der Erde weniger Licht an.

Ja gut, aber am Sternenhimmel ist doch mehr als genug Platz, oder? Die paar Sterne am Himmel...

Bild (Thüringer Landessternwarte): Das ist das CoRoT-Winterfeld im Sternbild Einhorn. Wer draufklickt wird mit einer Großansicht belohnt.

Dabei ist das ein relativ kleines Stückchen Himmel, das CoRoT anvisiert:

Die runden Kreise sind das Winter (roter Kreis) - und Sommerfeld (blauer Kreis).

Dazu ist eigentlich nur eins zu sagen:

"Mein Gott, es ist voller Sterne!"

Dank rein irdischer Lichtverschmutzung ist es einem Laien kaum zu vermitteln, dass es am Nachthimmel vor Sternen nur so wimmelt. CoRoT hat im Gegensatz zu uns einen ungetrübten Blick auf sehr viele Sterne. Das war ja einer der Gründe, warum dasTeleskop in's Weltall geschickt wurde: Um möglichst viele Sterne zu sehen, um die Erfolgschancen einen Planeten-Kandidaten zu sehen zu erhöhen. Tja und die gegenseitige Lichtverschmutzung der Sterne ist halt eine der Nebenwirkungen, die in Kauf genommen wurde und die sich sowieso nie wirklich ganz vernachlässigen lässt.

Station 4: Die chemische Analyse - oder Spektralanalyse der Sterne

Eine weitere Methode Kandidaten weiter zu analysieren, besteht darin das Licht des betreffenden Sterns aufzufangen und in seine Farbbestandteile zu zerlegen: die Spektralanalyse. Dabei ergibt sich folgendes Bild:

Bild: Strahlungsintensität in verschiedenen Farben für einen Stern mit 6000 K effektiver Temperatur.

Andere Sterne, andere Temperatur. Dabei verschiebt sich z.B. das Helligkeitsmaximum der Kurve. Ein kühler Stern erscheint dadurch eher orange und ein heißer Stern eher bläulich. Auch verteilen sich die Anteile der Farben in diesem Spektrum nicht irgendwie sondern folgen einer mathematisch wohldefinierten Kurve. Weiterhin befindet sich in jedem Sternenspektrum Emissionslinien, die uns verraten, was da eigentlich an Elementen oder Molekülen leuchtet. Auch das ist sehr charakteristisch für bestimmte Sterne. Während vorher "nur" eine Reihe von Bildaufnahmen einzelner Sterne vorlag, wird jetzt die ganze Palette an Farben zu Hilfe genommen. Dann ist es manchmal möglich zu erkennen, dass der eine Lichtpunkt in Wahrheit zwei leuchtende Lichtpunkte sind, die sich gegenseitig eng umkreisen.

Wenn ein Kandidat die Stationen 3 und 4 durchlaufen hat, wird er in der Regel an Station 5 weitergegeben.

Station 5: Die Goldwaage

Für das Wiegen des Planeten ist die so genannte Radialgeschwindigkeitsmethode zuständig, die wie folgt funktioniert:

Stern und Planet bewegen sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Die Kreiselbewegung des Sterns spiegelt also die Massenanziehung des Planeten wieder. Da der Stern bei der Kreisbewegung Licht aussendet, gibt es eine Doppler-Verschiebung auf das ausgesandte Sternenlicht abwechselnd wird das Licht insgesamt etwas bläulicher und etwas rötlicher. Auch hier wird das Spektrum des Sterns aufgezeichnet, aber jetzt seine Veränderung im Laufe der Zeit registriert.

Das ist ziemlich aufwendig und gerade bei kleinen Planeten und auch bei recht leuchtschwachen Sternen gerät diese Methode an ihre Beobachtungsgrenze. Wie Claire Moutou zusammen mit anderen CoRoT-Beobachterinnen in dem Aufsatz "Planetary transit candidates in the CoRoT initial run: resolving their nature" offen zugibt, sind für viele Sterne im CoRoT-Feld die 1-2m Teleskope nicht mehr empfindlich genug, um jupitergroße Planeten zu entdecken. Da müssen schon 4-6m-Teleskope eingesetzt werden.

Außerdem taucht leider Gottes selbst auf der Goldwaage trotz aller Bemühungen immer noch Katzengold in Form von Binärsternen auf, die erst hier enttarnt werden können.

Kassensturz

Das positive vorneweg: Von den 15 guten Planetenkandidaten haben sich inzwischen 4 als Planeten erwiesen: CoRoT-2b, CoRoT-3b, CoRoT-8b und CoRoT-10b. Bei all dem Katzengold, das in der gemischten Kandidaten-Kiste zu finden war, ist das eigentlich kein schlechtes Ergebnis. Auch wenn sich von den 15 "guten" Kandidaten, ganze neun als Binärsterne erwiesen haben und drei erst auf einer Planetenwaage als Binärsterne enttarnt wurde.

Fazit: Nur ein Transitplanet mit einer nachgewiesenen Masse ist auch ein guter Planet. Alles andere sind "nur" Kandidaten.

Das war jedenfalls bislang die Vorgehensweise und ich hoffe es ist ersichtlich, warum es dafür gute Gründe gibt.

Nur was wenn die Radialgeschwindigkeitsmessung für einen Kandidaten einfach nicht möglich ist bzw. kein Ergebnis liefert? Wenn schon die Messungen von CoRoT-7b und Gliese-581-g so schwierig sind, die recht helle Sterne umkreisen, braucht mensch sich keine Hoffnungen zu machen, dass in nächster Zeit Supererden um weniger hell erscheinende Sterne gewogen werden können.

Damit hat aber das Kepler-Team ein Problem: Sie haben einen Planeten-Kandidaten auf der Pfanne, der sehr stark nach einer Supererde aussieht. Aber sie haben dummerweise auch keine Möglichkeit, in nächster Zeit die Masse dieses Objektes zu bestimmen, weil dieser Kandidat einen recht leuchtschwachen Stern umkreist.

Was nun? Bei den Kronkorken und dem Katzengold, das da rumschwirrt? Wie wollen die hinreichend sicher sein, dass es wirklich eine Supererde ist.

Keplers Antwort lautet: "MODELING Kepler TRANSIT LIGHT CURVES AS FALSE POSITIVES: REJECTION OF BLEND SCENARIOS FOR KOI-377, AND STRONG EVIDENCE FOR A SUPER-EARTH-SIZE PLANET IN A MULTIPLE SYSTEM"

Der Titel verrät schon einiges. In diesem Fall geht mensch mit größerer Vorsicht heran, legt alle Karten auf den Tisch und sagt: "Ok, ich weiß, nur ein Planeten-Kandidat mit Masse ist das einzig Wahre, aber..."

Fortsetzung folgt...

P.S.: Ja, ich weiß, ich hab a) länger gebraucht als gedacht und b) das Konzept wieder umgestoßen und einen weiteren Teil eingeschoben, bevor ich mich dem fraglichen Kepler-Paper zuwende. Nach einigen Ansätzen hab ich gemerkt, dass das die bessere Vorgehensweise ist. Ansonsten wäre die Einleitung zum eigentlichen Thema absurd lang gewesen.
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(1) Der Transit gibt die Größe des verdeckenden Objektes, wenn die Größe des verdeckten Sterns bekannt ist.

(2)Z.B. können sich gegenseitig umkreisende Binärsterne durchwalken und Wellen auslösen, die dann dazu führen können, dass der Stern richtig aktiv wird. (3) Diese Aktivität ist oft mit der Orbitperiode korreliert.

(3) Hmm, eigentlich ne Steilvorlage für nicht jugendfreie Analogien.

(4) Bitte hier Gerangel von Astronomminnen weltweit einfügen.
"Nehmt mich, wir haben Objekt sounso entdeckt und müssen das jetzt unbedingt noch genauer unter die Lupe nehmen!"
"Nehmt mich, ich weiß, dass es da und da vermutlich ganz viele tolle neue Objekte zu entdecken wird. Die Erfolgsaussichten sind grandios."
"Nehmt mich, ich kann Euch zwar keinen Erfolg garantieren, aber wenn ich Erfolg habe, dann ist das super-duper-wichtig"
etc. etc.

(5) Deswegen war ich so ungehalten über die "Kepler-hat-hunderte- Planeten-Kandidaten"-Meldung im Mai diesen Jahres.
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Cabrera, J., Fridlund, M., Ollivier, M., Gandolfi, D., Csizmadia, S., Alonso, R., Aigrain, S., Alapini, A., Almenara, J., Barge, P., Bonomo, A., Bordé, P., Bouchy, F., Bruntt, H., Carone, L., Carpano, S., Deeg, H., De la Reza, R., Deleuil, M., Dvorak, R., Erikson, A., Gillon, M., Gondoin, P., Guenther, E., Guillot, T., Hartmann, M., Hatzes, A., Hebrard, G., Jorda, L., Lammer, H., Léger, A., Llebaria, A., Lovis, C., Magain, P., Mayor, M., Mazeh, T., Moutou, C., Ofir, A., Pätzold, M., Pepe, F., Pont, F., Queloz, D., Rabus, M., Rauer, H., Régulo, C., Renner, S., Rouan, D., Samuel, B., Santerne, A., Schneider, J., Shporer, A., Stecklum, B., Tingley, B., Udry, S., & Wuchterl, G. (2009). Planetary transit candidates in CoRoT-LRc01 field Astronomy and Astrophysics, 506 (1), 501-517 DOI: 10.1051/0004-6361/200912684

Moutou, C., Pont, F., Bouchy, F., Deleuil, M., Almenara, J., Alonso, R., Barbieri, M., Bruntt, H., Deeg, H., Fridlund, M., Gandolfi, D., Gillon, M., Guenther, E., Hatzes, A., Hébrard, G., Loeillet, B., Mayor, M., Mazeh, T., Queloz, D., Rabus, M., Rouan, D., Shporer, A., Udry, S., Aigrain, S., Auvergne, M., Baglin, A., Barge, P., Benz, W., Bordé, P., Carpano, S., De la Reza, R., Dvorak, R., Erikson, A., Gondoin, P., Guillot, T., Jorda, L., Kabath, P., Lammer, H., Léger, A., Llebaria, A., Lovis, C., Magain, P., Ollivier, M., Pätzold, M., Pepe, F., Rauer, H., Schneider, J., & Wuchterl, G. (2009). Planetary transit candidates in the CoRoT initial run: resolving their nature Astronomy and Astrophysics, 506 (1), 321-336 DOI: 10.1051/0004-6361/200911911