ESA wählt Exoplaneten-Jäger PLATO als M3 aus

Wie allgemein erwartet (unten) hat das Science Programme Committee die Mission PLATO ausgewählt (mehr, mehr, mehr und mehr), um nach dem Solar Orbiter und Euclid die dritte „Mittelklasse“-Mission des langfristigen Forschungsprogramms Cosmic Vision zu werden. „Planetary Transits and Oscillations of stars“ war seinerzeit der 3. Finalist gewesen und hat sich nun gegen vier andere Konkurrenten durchsetzen können: Zusammen mit der Klein-Mission CHEOPS soll er – leider erst 2024 – die mit CoRoT erfolgreich begonnenen ESA-Beobachtungen von Exoplaneten-Transits im Orbit weiter führen: mit 34 Teleskopen, die bis zu einer Million Sterne am halben Himmel überwachen und einer Such-Strategie, die besonders auf Planetensysteme analog zu Sonne und Erde getrimmt ist. [NACHTRÄGE: eine PM der Uni Wien (auch mit dem endgültigen Go für CHEOPS), Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier und mehr Links]

NuSTAR kartiert radioaktives Titan im Supernovarest Cas A

Diese Darstellung zeigt das Titan-44, das bei dem Kernkollaps eines massreichen Sterns vor ca. 350 Jahren entstand und dessen harte Röntgen-Emission nun – als einziger – der kleine NASA-Satellit NuSTAR räumlich auflösen kann, in blau, vor einem niederenergetischeren Röntgenbild des Supernovarests von Chandra in gelb: Die entscheidende Erkenntnis ist die chaotische Verteilung des radioaktiven Elements, das bei der Typ-II-Supernova heraus geschleudert wurde. Sie gibt Hinweise auf die physikalischen Abläufe bei der Sternexplosion, mit deren Funktionsweise sich die Theoretiker seit langem abmühen, denn in Computermodellen explodiert es trotz reichlich Neutrinofluss oft nicht richtig. Die Titan-Verteilung in Cas A – leider nur dort so klar zu beobachten – spricht nun gegen eine vorgeschlagene Lösung mit Jets und eher für ein „sloshing“ des detonierenden Sterns: Press Releases hier, hier, hier, hier und hier [NACHTRAG: sowie Science@NASA mit überzogener Hed] und Artikel hier und hier [NACHTRAG: und hier, hier, hier, hier und hier]; auch RXTE-Beobachtungen an den Kernen Aktiver Galaxien.

Hier steht der MER Opportunity an der Murray Ridge am Westrand des Kraters Endeavour auf einer Aufnahme des Mars Reconnaissance Orbiter (rot: der Rover, blau: seine Spur zuvor), die keinen frischen Einschlagskrater in der Nähe zeigt: ein weiteres Indiz, dass der Stein Pinaccle Island nicht angeflogen sondern vom Rover selbst ‚befreit‘ wurde. Auch allerlei Ideen zu den ‚Hollows‘, die es nur auf dem Merkur gibt, wie die Erweckung Rosettas ablief, was New Horizons am Pluto für Risiken drohen, was es beim Google Lunar X Prize zu gewinnen gibt, warum der ESTCube-1 sein Seil noch nicht entrollen konnte, wie gefährlich ENVISAT für andere Satelliten ist – und das Ende des ersten operativen Cygnus.

Sinn bringen in die irre Vielfalt der Exoplaneten

Das versuchte gestern Heike Rauer auf der Tagung from quantum to cosmos 5 mit diesem Log-Log-Diagramm: Aufgetragen ist die Dichte gegen die Masse für alle Exoplaneten, für die beide Größen halbwegs genau angegeben werden können; schraffierte Kurven markieren die Zusammensetzung der Planeten, die am besten passt. (Wie schwierig das ist, zeigt gerade der Fall des angeblichen „Diamant-Planeten“ 55 Cnc e, bei dem der Stand der Forschung weder eine reißerische PM noch das Echo hier, hier oder hier wirklich rechtfertigt. Und auch 55 Cnc b erstaunt.) Viele Exemplare sind’s leider noch nicht, aber die nicht gleichmäßige Verteilung in diesem Diagramm fällt doch auf. Dass es links und unten keine gibt, ist ein simpler Auswahleffekt: Messungen geringer Massen sind einfach furchtbar schwer. Aber die Lücke oben in der Mitte scheint für Rauer eine wesentliche Aussage zu beinhalten: Planeten mit grob 1/10 bis 1 Jupiter-Masse und sehr hohen Dichten stellt die Natur nicht her. (Die beiden Ausreißer ganz oben in dieser Zone lässt sie nicht gelten: zwei Kepler-Planeten, deren Massen nur durch Transit Timing Variations abgeschätzt wurden – womöglich falsch?)

Das Muster passt für Rauer zur klassischen Vorstellung der Planetenbildung, angedeutet durch die blauen Pfeile: Erst ballen sich feste Bestandteile zusammen, dann findet sich – ab Erreichen einer bestimmten kritischen Kern-Größe – massenweise Gas dazu, und die mittlere Dichte geht in den Keller. Der beste Weg, dies zu überprüfen und in die Vielfalt der Exoplaneten, die über die Beobachter gekommen sind, wieder Ordnung zu bringen, sind – wer hätte das gedacht – mehr und bessere Daten nötig: Für halbwegs verlässliche Aussagen über das Innenleben eines Planeten sollte man seinen Durchmesser auf 2% und die Masse auf 10% genau kennen, was präzise Transit-Lichtkurven und gute Spektren für den Radialgeschwindigkeits-Effekt erfordert. Und das ideale Werkzeug dafür wäre das Satelliten-Observatorium PLATO, das im ersten Anlauf gegen andere ESA-Kandidaten unterlag, sich aber schon wieder beworben hat: Ende 2013 wird über die M3-Mission entschieden. Rund 18’000 kleine Planeten im Transit um helle – und damit gut spektroskopierbare – Sterne könnte PLATO finden, über 100-mal mehr als von Kepler oder auch anderen Transit-Projekten zu erwarten sind.