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Ferne Welten mit Besonderheiten
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR
astronews.com
17. Februar 2017
Astronomen haben in den Daten des Weltraumteleskops
Kepler sechs bislang unbekannte Planeten entdeckt, die alle ihre eigenen
Besonderheiten aufweisen. Die entsprechenden Beobachtungen stammen aus der noch
andauernden K2 getauften Missionsphase, in der das eigentlich schon
abgeschriebene Teleskop mithilfe der Sonne stabilisiert wird.
Heiße Jupiter umkreisen ihre Sterne in einen
sehr geringem Abstand.
Bild: ESO/L. Calçada [Großansicht] |
Eigentlich war das 2009 gestartete NASA-Weltraumteleskop Kepler zur
Suche nach extrasolaren Planeten schon 2013 wegen zweier defekter Schwungräder
außer Betrieb gesetzt worden. Doch die Missionskontrolle schaffte es, den
Teleskop-Orbiter in einem veränderten Betriebsmodus auf seiner Umlaufbahn um die
Sonne in eine Raumlage zu manövrieren, die eine Fortsetzung der Mission
ermöglichte. Dabei wurde der Sonnenwind zur Stabilisierung der Sonde genutzt,
sodass der Mission im Mai 2014 ein "zweites Leben" eingehaucht werden konnte,
die von der NASA mit dem Missionsnamen K2 bezeichnet wird (astronews.com
berichtete).
Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben nun
gemeinsam mit Kollegen anderer Einrichtungen in den K2-Daten sechs neue Planeten
um andere Sterne entdeckt, darunter federführend zwei außergewöhnliche Begleiter
an einem Stern mit der anderthalbfachen Masse der Sonne.
Obwohl seit 1996 insgesamt mehr als 3000 extrasolare Planeten entdeckt worden
sind, gleicht keiner dieser Planeten dem anderen. Jede Neuentdeckung zeigt die
Vielfalt und die Variationen bei der Entstehung und Entwicklung von
Planetensystemen. Die im letzten Halbjahr bestätigten und in Publikationen
veröffentlichten Planeten haben alle ihre Besonderheiten - sei es, dass neben
dem Planeten auch ein Brauner Zwerg einen Stern umkreist, oder dass der Stern
ein seltener Typus ist, zu dem nur wenige Planetensysteme bekannt sind.
Ursprünglich beobachtete das Kepler-Teleskop fast fünf Jahre lang
ein Feld mit etwa 190.000 Milchstraßensternen im Sternbild Schwan. In den
gesammelten Daten wurden hunderte von sogenannten Transitplaneten gefunden, also
Planeten, die aus unserer Beobachtungsperspektive vor ihrem Stern vorbeiziehen
und dessen Licht bei diesem Durchgang vor dem Sternenscheibchen (dem "Transit")
um einen winzigen, aber messbaren Bruchteil abgedimmt wird.
Bei der Auswertung der Kepler-Daten haben Wissenschaftler um Dr.
Alexis Smith vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof unter
anderem am Stern K2-99 nun zwei neue Begleiter identifiziert: K2-99 ist ein sehr
eisenreicher Stern von etwa der 1,6-fachen Masse der Sonne, dessen
Charakteristik schon in Richtung eines Roten Riesen geht, einem Sternenstadium,
das auch der Sonne nach der Fusion allen Wasserstoffs zu Helium in fünf
Milliarden Jahren bevorsteht.
"Dieser Stern wird zum einen von einem jupiterähnlichen Planeten umkreist",
erklärt Smith, "aber im Gegensatz zum Jupiter, der für einen Sonnenumlauf fast
zwölf Jahre benötigt, umläuft K2-99b seinen Stern in gerade mal 18 Tagen.
Interessant an K2-99 ist, dass wir auch Signale von einem zweiten Objekt in
einer langperiodischen Umlaufbahn von mehreren hundert Tagen sehen, vielleicht
ein Brauner Zwerg". Braune Zwerge sind für die Astronomie von großem Interesse,
weil sie die Lücke zwischen Planeten und Sternen füllen und als "verhinderte
Sterne" gelten, über die man noch nicht viel weiß.
Doch nicht nur die beiden Begleiter des Sterns weckten die Aufmerksamkeit der
Wissenschaftler: K2-99 ist kein gewöhnlicher Stern der Hauptreihe, sondern ein
Unterriese, der etwas heller als die Sonne leuchtet. Bei solchen Unterriesen hat
man bisher nur wenige Transitplaneten gefunden.
Obwohl jupitergroße Planeten in engen Umlaufbahnen - auch "heiße Jupiter"
genannt - die ersten Exoplaneten waren, die man entdeckt hat, gibt es auch hier
immer noch offene Fragen. Denn nicht alle Kombinationen von Planetenparametern
wie hoher oder geringer Dichte und kurzer oder längerer Umlaufperiode scheinen
möglich zu sein. So füllt der vom DLR-Wissenschaftler Dr. Philipp Eigmüller und
seinem Kollegen in den K2-Beobachtungen jüngst entdeckte Planet K2-60b eine
solche leere Region bei den Planeten mit kleinerem Radius als Jupiter.
Auch dieser Planet umkreist seinen Stern in der extrem kurzen Zeit von nur
drei Tagen. Zum Vergleich: Der innerste und "schnellste" Planet unseres
Sonnensystems, der Merkur, benötigt dazu 88 Tage. Eine derart kurze, nur
dreitägige Umlaufzeit hat auch ein weiterer Exoplanet, den Eigmüller und weitere
Wissenschaftler bei dieser Auswertung entdeckt haben und der die astronomische
Bezeichnung K2-107b erhielt. Sein Radius ist fast anderthalbmal so groß wie der
des Jupiters.
Neben den vier geschilderten Planeten entdeckten die DLR-Planetenforscher
gemeinsam mit deutschen, europäischen und US-amerikanischen Kollegen ferner
einen neptungroßen Planeten in einem zehn-Tage-Orbit um den Stern K2-98, der
wegen der Nähe zu seinem Stern im Gegensatz zum Eisriesen Neptun allerdings ein
recht warmer Planet sein muss. K2-98b wird wegen dieser Sternennähe nach
Berechnungen der Wissenschaftler in drei Milliarden Jahren von seinem
Zentralgestirn verschluckt werden, dann nämlich, wenn sich K2-98 zu einem Roten
Riesen aufgebläht haben wird. Schließlich wurde mit K2-31b ein weiterer "heißer
Jupiter" entdeckt, der seinen Stern K2-31 in sogar nur eineinviertel Tagen
umkreist und die 1,8-fache Masse des Jupiters besitzt.
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