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Neue Exoplanetenmission ARIEL mit Beteiligung der Universität Wien
Paris/Wien (universtität) - Die Europäische Weltraumagentur ESA hat das Weltraumobservatorium
ARIEL als neue Exoplanetenmission mit geplantem Start im Jahr 2028 ausgewählt. Das Institut für Astrophysik
der Universität Wien ist maßgeblich an der Mission beteiligt. ARIELs Ziel ist es, fundamentale Fragen
zur Entstehung und Evolution von extrasolaren Planetensystemen zu beantworten. Während ihrer vierjährigen
Mission wird ARIEL 1.000 Planeten in der Umlaufbahn um andere Sterne beobachten und die chemische Zusammensetzung
von Planetenatmosphären untersuchen.
ARIEL wurde in einem internationalen Konsortium von über 60 Instituten aus 15 ESA-Mitgliedsstaaten, darunter
Österreich, entwickelt. Der Leiter der Österreichischen Beteiligung, Manuel Güdel von der Universität
Wien, sagt: "Auch, wenn wir bisher ca. 3.800 Exoplaneten entdeckt haben, so bleiben ihre Eigenschaften und
ihre Zusammensetzung noch immer rätselhaft. ARIEL wird eine genügend große Anzahl dieser Planeten
untersuchen, um die komplexen chemischen Vorgänge in ihren Atmosphären zu charakterisieren. Damit können
wir die Frage beantworten, wie diese Planeten um andere Sterne aufgebaut und wie sie entstanden sind."
ARIEL wird verschiedene Planeten in der Größe von Jupiter oder Neptun sowie sogenannte Supererden (Planeten
im Größenbereich zwischen der Erde und Neptun) beobachten. "Der Stern selbst, und insbesondere
seine Magnetfelder mit seiner Ultraviolett- und Röntgenstrahlung, sind mitverantwortlich dafür, wie sich
Atmosphären verhalten und entwickeln", erklärt Theresa Lüftinger, ebenfalls vom Institut für
Astrophysik der Universität Wien.
Warme und heiße Exoplaneten in einer engen Umlaufbahn um ihren Stern stehen im Zentrum der Aufmerksamkeit
der ARIEL-Mission. Gerade auf solchen Planeten kann die Atmosphärenchemie besonders gut untersucht werden.
Die bis zu 2.000 Grad heißen Atmosphärenschichten lassen die verschiedenen Moleküle optimal zirkulieren
und hindern sie am Absinken in tiefe Schichten oder an der Bildung von undurchsichtigen Wolken. Umgekehrt steigen
auch Moleküle aus tiefen Schichten des Planeten in die obere Atmosphäre hinauf, womit sie von ARIEL detektiert
werden können und damit Aufschluss über den Aufbau und die Entstehungsgeschichte des Planeten geben.
ARIEL wird mit einem metergroßen Spiegelteleskop sichtbares Licht und Infrarotlicht von Sternen aufnehmen.
Ein Spektrometer spaltet das Licht in einen "Regenbogen" auf, in dem dann die "Fingerabdrücke"
von Atmosphärengasen auftauchen, sobald der Planet an seinem Stern vorüberzieht. Bei der Analyse kommt
die Instrumentenexpertise des Instituts für Astrophysik zum Tragen. "Die mit Ariel geplanten Messungen
von Spektren von Exoplanetenatmosphären sind nur durch das von uns entwickelte hochgenaue Nachführsystem
des Teleskops möglich. Die kleinste Abweichung in der Ausrichtung des Instruments würde die schwachen
Planetensignale verschmieren", sagt der Verantwortliche für die Softwareentwicklung, Roland Ottensamer.
ARIEL wird nach derzeitiger Planung im Jahr 2028 vom Weltraumbahnhof Kouru in Französisch-Guayana gestartet
und in einer Distanz von rund 1,5 Millionen Kilometern von der Erde geparkt. Dort wird der Satellit vom Sonnenlicht
abgeschirmt. Die Mission ist eine weitere in einer Reihe von astrophysikalischen Observatorien mit Wiener Beteiligung.
Franz Kerschbaum, Leiter der Weltrauminstrumentierungsgruppe: "Wir können bei ARIEL auf unsere in den
letzten zwei Jahrzehnten aufgebaute Erfahrung im Bereich von Flugsoftware für Weltraummissionen aufbauen.
Damit sind wir für viele internationale Teams erste Ansprechpartner für solche Problemstellungen geworden."
Die wissenschaftlichen Entdeckungen von ARIEL werden das Verständnis des Ursprungs und der Evolution von Planetensystemen
revolutionieren und den WissenschafterInnen helfen, unser eigenes Sonnensystem mit vielen unterschiedlichen Systemen
in unserer Galaxie zu vergleichen.
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