EXTRASOLARE PLANETEN
Planeten mit vier Sonnen?
von Stefan Deiters
astronews.com
26. Juli 2007

In der Regel, so die Ansicht der Astronomen, entstehen Planeten um einen Einzelstern. Schon bei Doppelsternsystemen dürfte es in den meisten Fällen für junge Planeten schwierig werden, sich zwischen den zwei Sonnen zu behaupten. Jetzt aber haben Astronomen mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer Hinweise dafür entdeckt, dass es sogar in einem Vierfach-Sternsystem Planeten geben könnte.

So stellt sich ein Künstler das System HD 98800 vor. Im Vordergrund HD 98800B mit der von Spitzer untersuchten Staubscheibe. Bild: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (SSC)

Die Forscher nutzten das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer, um eine Staubscheibe zu studieren, die um ein Sternenpaar des Vierfachsystems HD 98800 kreist. Solche Staubscheiben gelten gemeinhin als Geburtsstätten von Planeten. Die Astronomen sahen jedoch auf ihren Bildern nicht etwa eine Scheibe, in der der Staub gleichmäßig verteilt war, sondern fanden verräterische Lücken. Diese könnte man durch die besonderen Gegebenheiten eines Vierfachsystems erklären - oder aber durch Planeten.

"Planeten wirken wie kosmische Staubsauger. Sie säubern den gesamten Bereich auf ihrem Weg um den Zentralstern", erläutert Dr. Elise Furlan vom NASA Astrobiology Institute an der University of California in Los Angeles. Furlan ist Hauptautorin eines Fachartikels, der demnächst in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheinen wird.  Das System HD 98800 ist rund 10 Millionen Jahre alt und 150 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Schon vor den Spitzer-Beobachtungen hatten die Wissenschaftler eine gewisse Vorstellung über das Aussehen des Systems HD 98800: So wussten sie, dass das System aus insgesamt vier Sternen besteht, die sich in jeweils zwei Doppelsterne gepaart haben: Es umkreisen sich also die beiden jeweiligen Partner der Doppelsternsysteme und zusätzlich noch die beiden Doppelsternsysteme selbst. Eines der beiden Doppelsternsysteme, genannt HD 98800B, verfügt über eine Staubscheibe. Das andere Doppelsternsystem nicht. Die beiden Doppelsternsysteme sind 50 Astronomische Einheiten voneinander entfernt, was etwas mehr ist als die durchschnittliche Entfernung des Pluto von der Sonne. Eine Astronomische Einheit ist die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne.

Bislang war es nicht gelungen, die Staubscheibe um HD 98800B genauer zu untersuchen. Erst mit Spitzer gelang nun ein detaillierterer Blick. Die Astronomen entdeckten dabei, dass die Staubscheibe offenbar aus zwei Gürteln besteht. Einer dieser Gürtel ist 5,9 Astronomische Einheiten vom Zentrum des Doppelsternsystems entfernt und hat damit etwa eine Entfernung, die dem Abstand des Jupiters von der Sonne entspricht. Die Astronomen vermuten, dass sich in diesem Bereich Asteroiden und Kometen befinden.

Der zweite entdeckte Bereich befindet sich nur 1,5 bis 2 Astronomischen Einheiten vom Zentrum des Doppelsternsystems entfernt, was in etwa dem Abstand des Mars oder des Asteroidengürtels von der Sonne entspricht. Dieser Bereich dürfte aus feinen Staubkörnern bestehen. "Wenn Astronomen Lücken in Staubscheiben entdecken, denken sie sofort, dass ein Planet dafür verantwortlich ist", so Furlan. "Doch angesichts des scheibenlosen Doppelsternsystems in 50 Astronomischen Einheiten Entfernung, dürften die Staubteilchen, die langsam ins Innere des Systems wandern, ganz unterschiedlichen und wechselnden Kräften ausgesetzt sein, so dass die Existenz eines Planeten nur Spekulation ist."

Planeten entstehen nach Ansicht der Astronomen in Staubscheiben um neugeborene Sterne. Kleine Staubkörner wachsen dabei im Laufe der Zeit zu immer größeren Brocken heran und einige von diesen werden zu erdähnlichen Planeten oder zu Kernen von Riesenplaneten. Die Brocken, die nicht als Planet enden, bleiben als Asteroiden oder Kometen übrig. Wenn diese kollidieren, entsteht Staub, der von Spitzer beobachtet werden kann.

Furlan vermutet, dass der Staub, der durch die Kollisionen im äußeren Ring um HD 98800B entsteht, langsam ins Innere wandert. Doch ist der innere Ring nicht gleichmäßig gefüllt, wie das eigentlich zu erwarten wäre. Die dort beobachteten Lücken lassen sich wieder durch den Einfluss von Planeten oder des anderen Doppelsternsystems in der Nähe erklären. "Da viele junge Sterne in Mehrfachsystemen entstehen, müssen wir davon ausgehen, dass die Entwicklung von Staubscheiben um diese Sterne und die mögliche Entstehung von Planeten deutlich komplizierter ablaufen kann, als in unserem recht einfachen Sonnensystem", so Furlan.

Ein Beobachter auf einem hypothetischen Planeten um HD 98800B könnte in dem System doppelte Sonnenauf- und untergänge erleben. Die beiden Sonnen HD 98800A würden von dem Planeten allerdings aufgrund ihrer Entfernung mehr wie sehr helle Sterne erscheinen.