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TESS
Die kurzen Jahre auf Planet GJ 367 b
Redaktion / idw / Pressemitteilung der TU Berlin
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7. Dezember 2021

Der mithilfe des Weltraumteleskops TESS entdeckte Exoplanet GJ 367 b fällt nicht nur durch seine geringe Masse auf, sondern auch durch eine Umlaufzeit um seinen Zentralstern von nur knapp acht Sunden. Durch die Nähe zu seiner Sonne dürfte die rund 31 Lichtjahre entfernte Welt alles andere als lebensfreundlich sein, aber zum besseren Verständnis der Planeten um rote Zwergsterne beitragen.

GJ 367

Künstlerische Darstellung des Roten Zwergs GJ 367 und seines Planeten GJ 367 b.  Bild: SPP 1992 (Patricia Klein) [Großansicht]

Ein Vierteljahrhundert nachdem der erste extrasolare Planet entdeckt wurde, geht es heute neben weiteren Entdeckungen vor allem um die bessere Charakterisierung der Planeten. Inzwischen kann man für die meisten Exoplaneten einen viel genaueren Steckbrief verfassen. Fast fünftausend dieser Planeten sind heute bekannt. Viele davon wurden durch die sogenannte Transitmethode entdeckt, die Messung von minimalen Helligkeitsunterschieden beim Vorbeiziehen des Planeten vor seinem Stern. Auch GJ 367 b wurde so entdeckt, mithilfe des NASA-Weltraumteleskops TESS. TESS steht für "Transiting Exoplanet Survey Satellite".

"Dieser Exoplanet ist ein wahrer Schnellläufer und kleiner als die Erde", erklärt Dr. Kristine W. F. Lam vom Zentrum für Astronomie und Astrophysik der TU Berlin und dem DLR-Institut für Planetenforschung. Für eine Umrundung seines Zentralsterns benötigt der Planet knapp acht Stunden. "Er gehört in die Gruppe der Ultra-Short-Period-Planeten, kurz USP, die in weniger als einem Tag um ihre Sonne kreisen. Davon kennen wir bereits einige, doch ihr Ursprung ist bislang unbekannt. Nach der Entdeckung konnten wir spektrale Nachfolgebeobachtungen vornehmen. Aus der akribischen Untersuchung und Kombination verschiedener Auswertemethoden konnten wir Radius und Masse genau ermitteln. Der Radius beträgt 72 Prozent des Erdradius, die Masse 55 Prozent der Erdmasse", so Lam.

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Durch die genaue Bestimmung von Radius und Masse mit einer Genauigkeit von sieben bzw. 14 Prozent gelang es den Forschenden außerdem einiges über den inneren Aufbau des Planeten herausfinden: Es handelt sich um einen massearmen Gesteinsplaneten, der aber eine höhere Dichte hat als die Erde. "Die hohe Dichte weist auf einen Eisenkern hin", erklärt Lams Kollegin Dr. Szilárd Csizmadia. "Diese Eigenschaften ähneln denen des Merkur, der sich mit seinem großen Eisenkern von den anderen terrestrischen Körpern im Sonnensystem unterscheidet."

Da der Planet aber sehr nahe um seinen Stern kreist, ist er einer ungleich höheren Strahlung ausgesetzt, mehr 500-mal so stark wie die Erde. Damit könnte die Oberflächentemperatur bis zu 1500 Grad Celsius betragen - eine Temperatur, bei der alle Gesteine und Metalle schmelzen. Der Mutterstern des neuen Exoplaneten ist der Roter Zwerg GJ 367. Er ist nur etwa halb so groß wie die Sonne. Das war sowohl für die Entdeckung als auch für Nachfolgemessungen von Vorteil, denn das Transitsignal des umkreisenden Planeten ist dadurch besonders stark ausgeprägt.

Rote Zwerge sind nicht nur kleiner, sondern auch kühler als die Sonne. So lassen sich bei ihnen Planeten leichter auffinden und charakterisieren. Sie gehören zu den häufigsten Objekten in unserer kosmischen Nachbarschaft und sind damit gut geeignete Ziele der Exoplanetenforschung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schätzen, dass diese auch "M-Sterne" genannten, Roten Zwerge im Durchschnitt zwei bis drei Planeten haben, die jeweils maximal viermal so groß sind wie die Erde.

Der Rote Zwerg GJ 367 ist etwa 37 Lichtjahre von der Erde entfernt und das System damit ideal für weitere Untersuchungen. Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Science erschienen ist.

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siehe auch
TESS: Erdgroße Welt in habitabler Zone entdeckt - 7. Januar 2020
Extrasolare Planeten: Bewohnbarer Planet um GJ 357? - 1. August 2019
TESS: Drei Kometen um Beta Pictoris - 22. Mai 2019
TESS: Neuer Planetenjäger findet erste Planeten - 11. Januar 2019
TESS: Planetenjäger beginnt mit Beobachtungen - 30. Juli 2018
TESS: Suche nach Planeten um helle Sterne - 19. April 2018
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Lam, K. W. F. , Csizmadia, S., Astudillo-Defru, N. et al. (2021): GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star, Science, 374, 1271 (pdf-Preprint)
Technische Universität Berlin
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