47 Ursae Majoris

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Stern
47 Ursae Majoris
47 Ursae Majoris Position.gif
Position von 47 Ursae Majoris zu Psi Ursae Majoris
SkymapCIR2.svg
Ursa major constellation map.png
Beobachtungsdaten
ÄquinoktiumJ2000.0, Epoche: J2000.0
Sternbild Großer Bär
Rektaszension 10h 59m 27,97s [1]
Deklination +40° 25′ 48,9″ [1]
Scheinbare Helligkeit 5,1 mag [1]
Bekannte Exoplaneten 2
Typisierung
Spektralklasse G1 V [1]
B−V-Farbindex +0,61 [2]
U−B-Farbindex +0,13 [2]
R−I-Index 0,31 [2]
Astrometrie
Radialgeschwindigkeit (+12,6 ± 0,9) km/s [1]
Parallaxe (71,11 ± 0,25) mas [3]
Entfernung [3] (45,87 ± 0,16) Lj
(14,06 ± 0,05) pc
Visuelle Absolute Helligkeit Mvis ca. +4,3 mag
Eigenbewegung [1]
Rek.-Anteil: (-315,92 ± 0,62) mas/a
Dekl.-Anteil: (+55,15 ± 0,50) mas/a
Physikalische Eigenschaften
Masse ≈ 1 M
Radius ca. 1,3 R
Leuchtkraft

ca. 1,5 L

Oberflächentemperatur 5855 K
Alter ca. 6 · 109 a
Andere Bezeichnungen
und Katalogeinträge
Flamsteed-Bezeichnung 47 Ursae Majoris
Bonner Durchmusterung BD +41° 2147
Bright-Star-Katalog HR 4277 [1]
Henry-Draper-Katalog HD 95128 [2]
Hipparcos-Katalog HIP 53721 [3]
SAO-Katalog SAO 43557 [4]
Tycho-Katalog TYC 3009-2703-1[5]
Weitere Bezeichnungen Gliese 407 • FK5 1282
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47 Ursae Majoris (abgekürzt: 47 UMa) ist ein Gelber Zwerg ähnlich der Sonne, der sich in rund 46 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Großer Bär befindet. Der Stern hat ein Planetensystem, das nachweislich aus drei Exoplaneten besteht.

Entfernung und Sichtbarkeit[Bearbeiten]

47 Ursae Majoris befindet sich relativ nahe bei unserem Sonnensystem. Aufgrund der astrometrischen Parallaxenmessung durch den Hipparcos-Satelliten, die eine Parallaxe von ca. 71 Millibogensekunden ergab, befindet sich der Stern in einer Entfernung von ungefähr 14,1 Parsec.[4] Da der Stern eine scheinbare Helligkeit von 5,1 besitzt, ist es unter guten Bedingungen möglich, diesen Stern mit bloßem Auge am Nachthimmel zu erspähen.

Stellare Eigenschaften[Bearbeiten]

Die Masse von 47 UMa ist ungefähr so groß wie die der Sonne, allerdings besitzt der Stern rund 10 % mehr Eisen als die Sonne. Der Spektraltyp von 47 UMa ist G1V, weswegen er mit knapp 5855 K Oberflächentemperatur[5][6] leicht wärmer als die Sonne ist. Die absolute Helligkeit beträgt +4,29 Größenklassen. Dies bedeutet, dass seine Leuchtkraft ungefähr 60 % größer ist als die der Sonne. Wie auch die Sonne befindet sich 47 UMa auf der Hauptreihe im HR-Diagramm. Er wandelt in seinem Kern mittels Kernfusion also Wasserstoff zu Helium um. Aufgrund der Chromosphärenaktivität wird geschätzt, dass der Stern knapp 6 Milliarden Jahre alt ist, obwohl evolutionäre Modelle ein Alter von 8,7 Milliarden Jahren ergeben.[7]

Planetensystem[Bearbeiten]

Die Umlaufbahnen der Planeten von 47 UMa (schwarz) und im Sonnensystem (blau) im Vergleich

1996 wiesen die beiden amerikanischen Astronomen Geoffrey Marcy und R. Paul Butler nach, dass 47 UMa von einem Planeten umkreist wird. Diese Entdeckung basierte auf Messungen der Radialgeschwindigkeit des Sterns, die von umkreisenden Planeten leicht beeinflusst wird. Diese Messungen wurden mithilfe des Dopplereffektes im Spektrum des Stern vorgenommen.[8] Der Planet mit etwas mehr als der zweieinhalbfachen Jupitermasse erhielt die Bezeichnung 47 Ursae Majoris b und umkreist seinen Zentralstern einmal in rund 1078 Tagen.

Ein zweiter Planet, genannt 47 Ursae Majoris c, wurde 2001 von Debra Fischer, Geoffrey Marcy und R. Paul Butler wiederum mit der Radialgeschwindigkeitmethode entdeckt.[9] Er benötigt für einen Umlauf rund 2391 Tage und hat etwa die Hälfte der Masse des Jupiter.

Beide Planeten befinden sich in einer ähnlichen Konfiguration wie Jupiter und Saturn im Sonnensystem. Das Verhältnis der Umlaufzeiten liegt in beiden Systemen bei ca. 5:2, und das Massenverhältnis ist ebenfalls identisch. Die kleinere Größenordnung und die größeren Massen implizieren zudem, dass zwischen beiden Planeten stärkere gegenseitige gravitative Beeinflussungen stattfinden, als zwischen Saturn und Jupiter. Hieraus folgt, dass die wahren Massen der Planeten nicht viel größer sein können, wie die durch die Radialgeschwindigkeitsmessungen bestimmten Minimalmassen.

Aufgrund weiterer Analysen der Radialgeschwindigkeitsdaten des Sterns mit Hilfe der Bayesschen Statistik gaben Philip C. Gregory und Debra Fischer im Jahr 2010 die Entdeckung eines dritten Planeten bekannt, 47 Ursae Majoris d.[10] Er befindet sich deutlich weiter von seinem Zentralstern entfernt (ca. 11,6 AE) und benötigt für einen Umlauf etwa 38 Jahre. Seine Mindestmasse entspricht der 1,6-fachen Jupitermasse.

Simulationen ergeben, dass im inneren Bereich der habitablen Zone (die Zone um einen Stern, wo Leben existieren könnte) von 47 Ursae Majoris ein Gesteinsplanet auf einer stabilen Umlaufbahn existieren könnte.[11] Die Präsenz eines Gasriesen innerhalb von 2,5 AE Entfernung vom Stern dürfte jedoch die Bildung von Planeten und von Wasservorkommen auf diesen gestört haben.[12] Etwaige Planeten in der habitablen Zone von 47 UMa sind daher wahrscheinlich klein und trocken.

Planetensystem von 47 Ursae Majoris

Planet
(nach Entfernung vom Stern)
Entdeckung
(Jahr)
Masse
(in M)
Umlaufzeit
(in Tagen)
Große Halbachse
(in AE)
Exzentrizität
47 Ursae Majoris b[13] 1996 2,53+0,07−0,06 1078 ± 2 2,100 ± 0,02 0,032 ± 0,014
47 Ursae Majoris c[13] 2001 0,540+0,066−0,073 2391+100−87 3,6 ± 0,1 0,098+0,047−0,096
47 Ursae Majoris d[13] 2010 1,64+0,29−0,48 14002+4018−5095 11,6+2,1−2,9 0,16+0,09−0,16

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e SIMBAD-Datenbank
  2. a b c Bright Star Catalogue
  3. a b Hipparcos-Katalog
  4. HIP 53721 Der Hipparcos und Tychokatalog. ESA (1997). (22. Juli 2006)
  5. R. Butler et al.: Catalog of Nearby Exoplanets. In: The Astrophysical Journal. Band 646, 2006, S. 505–522.
  6. Exoplanets Data Explorer. Exoplanets.org. Abgerufen am 26. Juni 2010.
  7. C. Saffe et al.: On the Ages of Exoplanet Host Stars. In: Astronomy and Astrophysics. Band 443, Nr. 2, 2005, S. 609–626.
  8. Marcy, G.; Butler, R. P.: A Planet Orbiting 47 Ursae Majoris. Abgerufen am 10. Mai 2015.
  9. Fischer, D. A. et al.: A Second Planet Orbiting 47 Ursae Majoris. Abgerufen am 10. Mai 2015.
  10. Gregory, P. C.; Fischer, D. A.: A Bayesian Periodogram Finds Evidence for Three Planets in 47 Ursae Majoris. Abgerufen am 10. Mai 2015.
  11. Jones, B. W.; Underwood, D. R. ; Sleep, P. N.: Prospects for Extrasolar "Earths" in Habitable Zones. Abgerufen am 10. Mai 2015.
  12. Raymond, S. N.: The Search for other Earths: limits on the giant planet orbits that allow habitable terrestrial planets to form. Abgerufen am 10. Mai 2015.
  13. a b c NASA Exoplanet Archive: 47 UMa. Abgerufen am 10. Mai 2015.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: 47 Ursae Majoris – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien