Exoplaneten – Welten jenseits unseres Sonnensystems

Exoplaneten sind Planeten, die nicht unsere Sonne, sondern einen anderen Stern umkreisen. Der erste Nachweis um einen sonnenähnlichen Stern gelang 1995 – heute kennen wir dank Weltraumteleskopen wie Kepler und TESS bereits tausende.

Die Vielfalt ist enorm: von glühend heißen Gasriesen, die ihren Stern in wenigen Tagen umrunden, bis zu felsigen Planeten in der habitablen Zone, wo flüssiges Wasser möglich wäre. Moderne Teleskope können im Licht, das durch die Atmosphäre eines Exoplaneten fällt, sogar chemische Spuren nachweisen – und bringen uns der großen Frage näher: Sind wir allein im Universum?

Die Transitmethode

Zieht ein Planet vor seinem Stern vorbei, verdeckt er einen winzigen Teil des Sternenlichts. Die Helligkeit sinkt für kurze Zeit ab – oft nur um einen Bruchteil eines Prozents. Aus diesem sogenannten Transit lässt sich einiges ablesen:

• Tiefe des Helligkeitseinbruchs → Größe des Planeten im Verhältnis zum Stern
• Abstand zwischen zwei Transits → Umlaufzeit des Planeten
• Dauer und Form → Bahngeometrie

Unsere Lichtkurve von KELT-21b (13.08.2025): Während des rund vierstündigen Transits sinkt die Helligkeit des Sterns um etwa 1 %.

Allein das Weltraumteleskop Kepler hat mit dieser Methode über 2.600 Exoplaneten bestätigt. Das Schöne daran: Transits bekannter Planeten lassen sich auch mit Amateurteleskopen und empfindlichen Kameras als Lichtkurve aufzeichnen.

ExoClock – Zeitmessung für die ESA-Mission Ariel

Die ESA-Mission Ariel soll ab 2029 die Atmosphären von rund 1.000 Exoplaneten untersuchen – und zwar genau während ihrer Transits. Dafür muss man vorab sehr genau wissen, wann ein Transit stattfindet.

Das Problem: Schon kleinste Ungenauigkeiten in der bekannten Umlaufzeit summieren sich mit jedem Umlauf auf. Nach einigen Jahren kann die Vorhersage um viele Minuten oder sogar Stunden danebenliegen – für ein Weltraumteleskop ein teurer Fehlschuss.

Hier setzt ExoClock an, ein offenes Projekt der Ariel-Arbeitsgruppe für Transitvorhersagen (Ephemeriden):

• Ein weltweites Netzwerk mit über 800 Mitgliedern – Amateure, Profis, Schulen und Sternwarten – beobachtet laufend Transits.
• Jede Station erhält einen persönlichen Beobachtungsplan, priorisiert nach Dringlichkeit.
• Die Messungen werden geprüft und jährlich in Fachzeitschriften veröffentlicht.
• Nebenbei lassen sich Abweichungen vom Zeitplan (Transit Timing Variations) entdecken – mögliche Hinweise auf weitere Planeten im System.

Unser Beitrag

Die NOE Volkssternwarte ist Teil dieses Netzwerks. Mit unseren Teleskopen beobachten wir Transits aus der ExoClock-Prioritätenliste. Pro Nacht entstehen meist über hundert Aufnahmen, aus denen wir die Lichtkurve erstellen und an ExoClock übermitteln – jede Messung fließt direkt in die Vorbereitung von Ariel ein.

Alle bisherigen Messungen: Ergebnisse / Lichtkurven