KEPLER
Kreisen Planetenkerne um KOI 55? 
von Rainer Kayser
22. Dezember 2011

Kreisen dicht um den 3.800 Lichtjahre entfernten Stern KOI 55 die erdgroßen Reste von zwei Planeten, die die Riesenphase ihrer Sonne überstanden haben? Dieser Ansicht ist zumindest ein Team von Astronomen nach Auswertung von Daten des Weltraumteleskops Kepler. Die Schlussfolgerung, über die die Forscher heute in der Fachzeitschrift Nature berichten, ist allerdings umstritten.

Kreisen um KOI 55 zwei Planeten, die die rote Riesenphase des Sterns überstanden haben? Bild: Stéphane Charpinet / Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Toulouse

Der 3.800 Lichtjahre entfernte Stern KOI 55 (oder auch KIC 05807616 oder KPD 1943+4058) wird möglicherweise von zwei erdgroßen Planeten auf extrem engen Umlaufbahnen umkreist. Das behauptet ein internationales Forscherteam auf Basis von Messungen des Weltraumteleskops Kepler. Die Entdeckung wäre ungewöhnlich, denn KOI 55 ist ein so genannter heißer Unterzwerg, ein Stern am Ende seines Lebens, der bereits die aufgeblähte Riesenphase hinter sich gebracht hat. Diese Riesenphase sollten Planeten auf engen Bahnen nach vorherrschender Meinung der Himmelsforscher nicht überleben - entsprechend umstritten ist die Entdeckung.

"Wenn unsere Sonne sich zu einem Roten Riesen aufbläht, dann verschlingt sie die Erde", erklärt Elizabeth Green vom Steward Observatory der University of Arizona. "Nur Planeten mit erheblich größeren Massen, wie Jupiter oder Saturn, können diese Phase möglicherweise überleben." Green und ihre Kollegen vermuten daher, dass zwei große Planeten sich dem alternden Stern auf Spiralbahnen genähert haben. In der Riesenphase des Sterns haben die Planeten dann ihre ausgedehnten Atmosphären verloren, übrig geblieben sind nur ihre kleinen, kompakten Kerne. Zugleich haben die Planeten, so die These von Green und ihrem Team, auch die Entwicklung des Sterns beeinflusst.

Denn normalerweise wird ein Stern ähnlich unserer Sonne nach Durchlaufen des Riesen-Stadiums zu einem Weißen Zwerg. Bei einigen Sternen scheint die Entwicklung aus bislang unbekannten Gründen jedoch anders zu verlaufen - sie werden zu einem heißen Unterzwerg. Diese Sterne haben ihre äußeren Schichten früh verloren, weshalb dort keine weitere Fusion von Wasserstoff zu Helium stattfinden konnte. Planeten auf engen Umlaufbahnen, die im Riesenstadium innerhalb der Sternatmosphäre verlaufen, könnten zu einem solchen Verlust der äußeren Sternschichten führen.

Green und ihre Kollegen haben bei KOI 55 eine Vielzahl von Helligkeitsänderungen gefunden. Die meisten davon lassen sich durch Schwingungen erklären, die für Unterzwerge typisch sind. Für zwei Oszillationen mit Perioden von 5,8 und 8,2 Stunden finden die Forscher jedoch keine derartige Erklärung. Sie sehen in den Schwankungen daher das von den Planeten reflektierte Sternenlicht, das in seiner Stärke im Rhythmus der Umlaufbahn schwankt.

Andere Astronomen halten diese Interpretation und die daraus abgeleiteten Folgerungen für gewagt. So weist Eliza Kempton von der University of California in Santa Cruz darauf hin, dass Green und ihre Kollegen keine verlässlichen Aussagen über die Größe der vermeintlichen Planeten machen können. Es könnte sich demnach auch, so Kempton, um Riesenplaneten handeln, die erst in der Spätphase des Sterns aus der abgestoßenen Hülle entstanden sind. Weitere, genauere Beobachtungen sind also nötig, um die Behauptungen von Green und ihrem Team zu untermauern oder zu widerlegen.