Die Erosion planetarer Atmosphären

• Antragsteller: Dr. Eike W. Guenther
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361764429

In unserem Sonnensystem gibt es im Wesentlichen zwei Arten von Planeten: Gas- und Eisriesen von mehr als 15 Erdmassen mit Dichten zwischen 0.7 und 1.6 gcm-3 und Gesteinsplaneten mit einer Dichte von 3.7 bis 5.5 gcm-3. Die Untersuchungen der Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zeigen, dass es eine weitere Art von Planeten gibt. Diese haben Massen im Bereich zwischen den Gas/Eisriesen und den Gesteinsplaneten. Verblüffenderweise können diese Planeten sowohl sehr kleine, als auch sehr hohe Dichten haben. Es kommt sogar vor, dass Planeten gleicher Masse ganz unterschiedliche Dichten haben. Wie ist diese Vielfalt von Planeteneigenschaften zu erklären? Innerhalb der ersten 100 Millionen Jahren sind Planeten einer sehr intensiven EUV und Röntgenstrahlung ausgesetzt. Beobachtungen und theoretische Modelle haben gezeigt, dass diese Strahlung zur Erosion von Planetenatmosphären führen kann. Dieser Prozess würde die Vielfalt der Planten erklären. Planeten kleiner Dichte haben eine Atmosphäre, Planeten großer Dichte keine. Wenn diese Hypothese zutreffen würde, so hätte dies entscheidende Konsequenzen für die Habitabilität von Planeten, da Planeten ohne Atmosphären steril sind. Die Erosion von Planetenatmosphären ist besonders wichtig für Planeten von M-Zwergen. Die Untersuchungen der vergangenen Jahre haben gezeigt, dass die ruhige Röntgen- und EUV-Strahlung nicht intensiv genug ist um zur Erosion der Planetenatmosphären zu führen. Allerdings ist nicht bekannt, welchen Effekt koronare Massenauswürfe (CMEs) und Flares haben. Mit Hilfe der neuen Instrumente ist es jetzt möglich diese Frage zu beantworten. Das Ziel dieses Projektes ist daher die Häufigkeit von Flares bei M-Zwergen zu bestimmen und CMEs erstmalig im Detail zu untersuchen. In Zusammenarbeit mit den Forschungsgruppen in Graz und Ondrejov wollen wir diese Ergebnisse verwenden um die Erosionsraten der Planeten zu bestimmen. Auf diese Weise werden wir herausfinden, ob sich die Diversität der Planeten durch die Erosion der Atmosphären erklären lässt und wir werden neues Licht auf die Frage werfen, welche Planeten Leben tragen können und welche nicht.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1992: Exploration der Diversität extrasolarer Planeten