Extrasolare Planeten und ihre Umlaufbahnen am Beispiel des HD209458b

Seit der Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten 1992 wurden 759 weitere solcher Objekte gefunden. Alle Planeten umrunden ihren jeweiligen Zentralstern auf elliptischen Bahnen. Es ist möglich, diese Orbitale mathematisch zu beschreiben, sodass Ort und Zeit der Objekte bestimmt werden können. Diese Arbeit beschäftigt sich mit extrasolaren Planeten und den physikalischen Gesetzen, sowie mathematischen Betrachtungen, mit deren Hilfe man Umlaufbahnen errechnen kann. Dabei können analytische Methoden verwendet werden (für ein System mit maximal zwei Körpern), oder die Flugbahnen werden numerisch konstruiert. Ziel der Arbeit ist es, den Orbit des Planeten HD 209458 b zu analysieren. Seine Bewegung im System HD 209458 ist insofern einzigartig, als seine Masse nicht konstant bleibt, da die Atmosphäre stetig verdampft. Die Auswirkungen dieses Prozesses auf die Bahn des Planeten werden mit unterschiedlichen Programmen approximiert, bzw. getestet. Ein weiterer Gesichtspunkt dieser Diplomarbeit ist der Anspruch, die wichtigsten physikalischen Gesetze und mathematischen Methoden, die zur Beschreibung der Bewegung von Himmelskörpern dienen, herzuleiten und dabei ihre Entstehungsgeschichte zu beleuchten. Jene Grundlagen der Himmelsmechanik dienen, obwohl teilweise 400 Jahre alt, als Basis jeglicher Berechnungen für Bahnen von Kometen, Sonnen, Monden, Planeten oder ganzen Galaxien. In weiterer Folge werden Methoden zur Auffindung extrasolarer Planeten behandelt, die wichtigsten Vertreter dieser Objekte betrachtet und der Prozess ihrer Entstehung in einem Sonnensystem analysiert. Auf der Grundlage der Theorie der Orbitale oder Umlaufbahnen extrasolarer Planeten werden schlussendlich Prognosen für HD 209458 b gemacht.Since the discovery of the first extra-solar planet in 1992, 759 of these objects were found. All planets circle their respective central star on elliptical orbits. It is possible to describe these orbits mathematically, so that place and time of the objects can be determined. This paper deals with extra-solar planets, physical laws, as well as mathematical considerations, which help to calculate orbits. Thereby, analytic methods can be used (for a system with a maximum of two bodies), or the trajectories are constructed numerically. The aim of this paper is to analyse the orbit of the planet HD 209458 b. In view of the fact that its mass does not remain constant, because the atmosphere evaporates steadily, the Planets movement in the System HD 209458 b is unique. The effects of this process on the orbit of the planet are approximated or tested with diverse Programs. This dissertation also demonstrates the most important physical laws and mathematical methods to describe the movements of the celestial bodies, as well as their evolutionary history. Even though some basics of the celestial mechanics are more than 400 years old, they still serve as a foundation for orbit calculations of Comets, suns, moons, planets or whole galaxies. In addition this paper deals with different methods to locate extra-solar planets, it examines the most important representatives of theses objects, as well as it analyses the process of their development in a solar system. Finally the Orbit of extra-solar Planets and their characteristics should be entirely explained to provide a prediction basis for HD 209458 b.vorgelegt von Matthias Martin TaschwerAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2012(VLID)22215