Sternbegleiter

Ein zu dichter Riesenplanet

Von Günter Paul

03. Juli 2005 Als 1995 mit 51Pegasi der erste Exoplanet entdeckt wurde, glaubten die Astronomen noch, die meisten Planetensysteme ferner Sterne würden stark unserem Sonnensystem ähneln. Doch es zeigten sich erhebliche Unterschiede. Insbesondere bewegt sich die Mehrheit der beobachteten Exoplaneten, die praktisch alle zu den Gasriesen gehören, nahe den Zentralsternen und auf langgestreckten Bahnen. Die Gasriesen des Sonnensystems dagegen befinden sich fern der Sonne auf Kreisbahnen. Nun haben die Forscher einen Exoplaneten entdeckt, der ebenfalls nicht in das herkömmliche Bild paßt. Er hat ein Drittel der Jupitermasse, besteht aber (ähnlich der Erde) mehr aus schwereren Elementen als aus Gas.

Auf den Planeten waren die Astronomen im vergangenen Sommer aufmerksam geworden. Messungen der Radialgeschwindigkeit des 260 Lichtjahre von uns entfernten Sterns HD149026 mit dem japanischen 8,2-Meter-Subaru-Teleskop auf Hawaii ließen ein Hinundherwackeln des Objekts erkennen, das auf einen planetaren Begleiter hindeutete. Mit einem der beiden 10-Meter-Keck-Teleskope auf Hawaii wurde eine Umlaufdauer von 2,9 Tagen ermittelt. Die damit verbundene Nähe zum Stern läßt die Temperatur an der Oberfläche des Objekts auf 1270 Grad Celsius steigen. Den Daten zufolge muß der Planet (HD 149026b) außerdem mindestens 115 Erd- oder 0,36 Jupitermassen haben.

Helligkeit des Stern sank plötzlich

Am 11. Mai dieses Jahres beobachtete ein Astronom der Tennessee State University mit einem kleinen Teleskop des Fairborn Observatory in Arizona, daß die Helligkeit des Sterns plötzlich um 0,3 Prozent sank. Sie blieb drei Stunden auf dem Niveau, wie es jetzt in der Zeitschrift "Sky & Telescope" heißt. In dieser Zeit war der Planet vor dem Stern hinweggezogen. Die Bahnebene des Planeten ist demnach fast genau zur Erde gerichtet.

Aus den neuen Daten folgt, daß die ermittelte Mindestmasse des Planeten mit dessen tatsächlicher Masse identisch ist. Der Durchmesser, so ließ sich der Sternbedeckung entnehmen, entspricht etwa 72 Prozent des Jupiterdurchmessers. Daraus ergibt sich für den Planeten die 1,4fache Dichte von Wasser.

Woher kommt so viel schweres Material

Der dem Objekt von der Masse her ähnlichste Planet im Sonnensystem, der Saturn, hat ungefähr 95 Erdmassen und eine Dichte, die deutlich kleiner ist als jene von Wasser. Er besteht zu etwa 25 Prozent aus schweren Elementen, deren größter Teil sich in seinem Kern befindet, der so groß wie zwanzig Erden ist.

Der neu entdeckte Exoplanet müßte zu zwei Dritteln aus schweren Elementen bestehen, die vor allem im Kern angehäuft sind. Das ist den gängigen Theorien zufolge für ein so massereiches Objekt aber deutlich zuviel. Denn ein derartiger Planet würde mit seiner Masse auch eine große Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium bilden, die die Gesamtdichte verringerte. Außerdem fragen sich die Astronomen, woher in dem Planetensystem so viel schweres Material kommen soll.

Text: F.A.Z., 04.07.2005, Nr. 152 / Seite 34

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