Ein neu entdeckter Planet, der einen fernen Stern umkreist, könnte das Verständnis von Forschenden darüber verändern, wie Planetensysteme entstehen.
Astronomen haben ein fernes Planetensystem entdeckt, in dem die Planeten in einer überraschenden Reihenfolge angeordnet sind. Das stellt langjährige Vorstellungen darüber infrage, wie Planeten entstehen.
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In unserem Sonnensystem sind die vier sonnennächsten Planeten klein und felsig. Die vier äußeren sind große Gasriesen. Forschende gingen lange davon aus, dass dieses Muster – Gesteinsplaneten nahe am Stern, Gasplaneten weiter draußen – im gesamten Universum typisch ist.
Ein Stern namens LHS 1903, der im dicken Scheibenbereich der Milchstraße entdeckt wurde, zeichnet jedoch ein anderes Bild.
In einer europäischen Gemeinschaftsstudie werteten Astronomen Daten mehrerer Teleskope aus und fanden dabei bereits drei Planeten, die den Roten Zwerg umkreisen. Der Stern ist kühler und lichtschwächer als unsere Sonne.
Der innerste Planet ist ein Gesteinsplanet. Dahinter folgen zwei Gasriesen. Diese Reihenfolge entspricht den gängigen Erwartungen der Wissenschaft.
Doch genauere Analysen des Exoplaneten-Teleskops Cheops der Europäischen Weltraumorganisation ESA enthüllten einen vierten Planeten weiter außen. Überraschenderweise scheint auch dieser äußerste Planet überwiegend aus Gestein zu bestehen.
„Damit ist dieses System praktisch von innen nach außen aufgebaut: erst felsig, dann gasförmig, dann wieder gasförmig – und ganz außen erneut ein Gesteinsplanet“, sagte Thomas Wilson, Hauptautor der Studie und Planetenastrophysiker an der University of Warwick im Vereinigten Königreich, in einer Mitteilung der ESA.
„Gesteinsplaneten entstehen normalerweise nicht so weit entfernt von ihrem Stern“, ergänzte Wilson.
Ein Planet nach dem anderen
Innere Planeten gelten als klein und felsig, weil die starke Strahlung des nahen Sterns den größten Teil des Gases von ihrem festen Kern wegbläst.
In den kalten Außenbereichen eines Systems kann sich dagegen eine dicke Atmosphäre um solche Kerne bilden. So entstehen Gasriesen.
Um das ungewöhnliche System von LHS 1903 zu erklären, prüfte das Forschungsteam mehrere Möglichkeiten. Am Ende schlugen die Wissenschaftler eine neue Idee vor: Die Planeten könnten nacheinander entstanden sein und nicht alle gleichzeitig.
Nach der derzeit am weitesten verbreiteten Theorie bilden sich Planeten zur selben Zeit in einem massereichen Ring aus Gas und Staub, der sogenannten protoplanetaren Scheibe.
Demnach verklumpen winzige Staubteilchen, wachsen wie eine Schneekugel zu immer größeren Brocken und bilden Kerne, aus denen schließlich große Planeten werden.
In diesem System jedoch vermuten die Forschenden, dass dieser äußere Planet von LHS 1903 erst entstand, als der größte Teil des Gases bereits verschwunden war.
„Und doch finden wir hier eine kleine felsige Welt, die alle Erwartungen unterläuft“, sagte Wilson.
„Offenbar sehen wir zum ersten Mal Hinweise auf einen Planeten, der in einer weitgehend gasfreien Umgebung entstanden ist.“
Seit den neunziger Jahren haben Astronomen mehr als sechstausend Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt, sogenannte Exoplaneten. Meist spüren sie diese auf, indem sie minimale Helligkeitsschwankungen messen, wenn ein Planet vor seinem Stern vorüberzieht.
„Unsere Theorien zur Planetenentstehung basieren historisch vor allem auf dem, was wir in unserem eigenen Sonnensystem sehen und kennen“, sagte Isabel Rebollido, Forscherin für Planetenscheiben bei der ESA.
„Je mehr unterschiedliche Exoplaneten-Systeme wir finden, desto stärker beginnen wir, diese Theorien zu überdenken.“