Unser Nachbarstern Proxima Centauri mit seinen beiden Planeten

Proxima Centauri ist der sonnennächste bekannte Stern und liegt in einer Entfernung von etwa 4,24 Lichtjahren zur Erde im Sternbild Centaurus. Er gehört zum bekannten Dreifachsternsystem Alpha Centauri, bestehend aus Alpha Centauri A, Alpha Centauri B und Proxima Centauri, wobei Letzterer gravitativ locker an die beiden Hauptsterne gebunden ist und in größerer Entfernung um sie kreist. Proxima Centauri ist ein Roter Zwerg vom Spektraltyp M5.5 und besitzt nur etwa ein Achtel der Sonnenmasse sowie rund 14 % des Sonnendurchmessers. Obwohl er in astronomischen Maßstäben sehr nahe bei uns liegt, ist er mit bloßem Auge nicht sichtbar, da seine Leuchtkraft nur etwa 0,0015 Prozent der Sonne beträgt. Aufgrund seiner geringen Masse und Größe zählt er zu den langlebigsten Sternen der Milchstraße, mit einer erwarteten Lebensdauer von mehreren Billionen Jahren.

Besonders interessant ist Proxima Centauri wegen seines Planetensystems. Der erste nachgewiesene Exoplanet, Proxima Centauri b, wurde 2016 entdeckt und befindet sich in der habitablen Zone des Sterns – also in jener Region, in der Temperaturen theoretisch die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten ermöglichen könnten. Proxima b hat mindestens 1,17 Erdmassen, ist also ein erdähnlicher Gesteinsplanet, und umkreist seinen Stern in nur rund 11,2 Tagen. Die geringe Entfernung zu seinem Stern ist nötig, um genug Energie für gemäßigte Temperaturen zu erhalten, da Proxima Centauri als Roter Zwerg viel weniger Strahlung abgibt als unsere Sonne. Ein zentrales Problem ist allerdings die starke Aktivität des Sterns: Proxima Centauri ist ein sogenannter Flarestern, der häufig intensive Ausbrüche zeigt, bei denen große Mengen an energiereicher Strahlung freigesetzt werden. Diese Ausbrüche könnten eine planetare Atmosphäre erheblich schädigen oder ganz zerstören, was die Lebensfreundlichkeit von Proxima b trotz seiner günstigen Lage infrage stellt.

Neben Proxima b wurde 2020 ein zweiter Planet im System vorgeschlagen, Proxima Centauri c. Dieser befindet sich viel weiter vom Stern entfernt und hat eine Umlaufzeit von etwa 5,2 Jahren. Er ist vermutlich ein Super-Erde- oder Mini-Neptun-Typ und hat eine geschätzte Masse von rund sieben Erdmassen. Da er sich außerhalb der habitablen Zone befindet, ist flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche unwahrscheinlich, doch seine Entdeckung zeigt, dass das System komplexer ist, als zunächst angenommen. Es gibt sogar Hinweise auf einen möglichen dritten Planeten, Proxima d, mit sehr geringer Masse und extrem kurzer Umlaufzeit, doch dieser Kandidat befindet sich noch in der Phase der Bestätigung.

Proxima Centauri als Forschungsziel ist von besonderem Interesse, da es sich um das uns am nächsten gelegene extrasolare Planetensystem handelt. Es ist ein natürliches Ziel für die Suche nach außerirdischem Leben und für mögliche zukünftige interstellare Missionen. Das Projekt Breakthrough Starshot, das derzeit in der Konzeptphase ist, sieht vor, mithilfe von Lichtsegeln winzige Raumsonden mit annähernder Lichtgeschwindigkeit zu diesem Stern zu schicken. Eine solche Mission könnte innerhalb einer Generation realisiert werden und erste Daten von einem fremden Planetensystem übermitteln. Die wissenschaftliche Bedeutung von Proxima Centauri liegt nicht nur in seiner Nähe, sondern auch in der Tatsache, dass seine Planeten wertvolle Informationen über die Entwicklung von Gesteinsplaneten um Rote Zwerge liefern können – eine Sternklasse, die in der Milchstraße sehr häufig vorkommt.

Insgesamt ist Proxima Centauri ein Schlüsselobjekt für die Exoplanetenforschung, für das Verständnis planetarer Atmosphären unter extremen Bedingungen und für die langfristige Vision, eines Tages andere Sternsysteme zu erreichen.

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Proxima Centauri – Der Stern

• Entfernung zur Erde: ca. 4,24 Lichtjahre
• Lage: Sternbild Centaurus
• Sternklasse: Roter Zwerg (Spektraltyp M5.5)
• Masse: etwa 0,12 Sonnenmassen
• Durchmesser: ca. 14 % des Sonnendurchmessers
• Leuchtkraft: nur etwa 0,0015 % der Sonnenleuchtkraft
• Oberflächentemperatur: etwa 3.050 °C
• Besonderheiten:
  • Proxima Centauri ist ein sogenannter Flarestern, d. h. er zeigt häufig starke Strahlungsausbrüche (Flares).
  • Er ist Teil des Alpha-Centauri-Systems, bewegt sich aber in großem Abstand zu Alpha Centauri A und B.
  • Aufgrund seiner geringen Masse gehört er zu den langlebigsten Sternen der Galaxie.

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Proxima Centauri b

• Entdeckt: 2016
• Entfernung zur Sonne: ca. 4,24 Lichtjahre (wie der Stern)
• Mindestmasse: ca. 1,17 Erdmassen
• Typ: Erdähnlicher Gesteinsplanet
• Umlaufzeit: ca. 11,2 Tage
• Entfernung zu Proxima Centauri: ca. 0,05 AE (astronomische Einheiten)
• Lage: Innerhalb der habitablen Zone (theoretisch geeignete Bedingungen für flüssiges Wasser)
• Besonderheiten:
  • Aufgrund der Nähe zum Stern könnte der Planet gebunden rotieren (eine Seite zeigt immer zum Stern).
  • Intensive Strahlung durch Sternenflares stellt die Bewohnbarkeit infrage.
  • Seine mögliche Atmosphäre könnte durch die hochenergetischen Flares abgetragen werden.

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Proxima Centauri c

• Entdeckt: Hinweise seit 2020 (noch nicht vollständig bestätigt)
• Masse: ca. 7 Erdmassen (Super-Erde oder Mini-Neptun)
• Umlaufzeit: ca. 5,2 Jahre
• Entfernung zu Proxima Centauri: ca. 1,5 AE
• Lage: Außerhalb der habitablen Zone
• Besonderheiten:
  • Könnte eine dichte Atmosphäre oder ein Eispanzer besitzen
  • Ist vermutlich zu kalt für flüssiges Wasser auf der Oberfläche
  • Eventuell von einem Ringsystem umgeben (noch unbestätigt)

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Proxima Centauri d (möglicher dritter Planet, noch nicht vollständig bestätigt)

• Entdeckt: 2022 (Kandidat)
• Masse: ca. 0,26 Erdmassen (weniger als ein Drittel der Erde)
• Umlaufzeit: ca. 5 Tage
• Entfernung zum Stern: ca. 0,03 AE
• Besonderheiten:
  • Sehr geringer Abstand zum Stern
  • Aufgrund seiner geringen Masse besonders schwer nachzuweisen
  • Lebensfreundlichkeit äußerst unwahrscheinlich wegen der Nähe zur Strahlung

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Wissenschaftliche und technische Bedeutung

• Proxima Centauri ist das nächstgelegene extrasolare Planetensystem zur Erde.
• Die Planeten bieten einzigartige Chancen, um Atmosphären, Strahlungseinflüsse und mögliche Lebensbedingungen bei anderen Sternen zu untersuchen.
• Das System ist Ziel von zukünftigen Raumfahrtprojekten, wie z. B. dem Konzept Breakthrough Starshot, bei dem Mini-Sonden mit Lichtsegeln in Richtung Proxima Centauri geschickt werden sollen.