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Dienstag, 27.09.2016
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Planeten-Exot umkreist sterbenden Stern

Extrem dichter Exoplanet kommt seinem Roten Riesen gefährlich nahe

Extrem dicht und zum Tode verurteilt: In der Umlaufbahn um einen Roten Riesen haben Astronomen einen ungewöhnlichen Exoplaneten entdeckt: Er ist ungefähr so groß wie der Jupiter, hat aber die sechsfache Masse. Hinzu kommt: Kepler 432b umkreist seinen sterbenden Stern auf einer extrem elliptischen Bahn und kommt ihm dabei gefährlich nahe. Ob er verschluckt wird oder doch entkommt, darüber sind die Astronomen jedoch geteilter Ansicht.
Ein Planet gefährlich nahe an einem Roten Riesen

Ein Planet gefährlich nahe an einem Roten Riesen

Wenn unsere Sonne in gut sechs Milliarden Jahren ihren Fusionsbrennstoff verbraucht hat, wird sie zu einem Roten Riesen werden: Sie dehnt sich aus und verschluckt dabei die inneren Planeten Merkur und Venus. Gleichzeitig nimmt ihre Hitze ab und ihr Licht erscheint nun rötlich. Bekannt ist diese Zukunft unseres Sterns, weil es im Kosmos viele solcher Roten Riesen gibt. Allerdings haben Astronomen bisher nur rund 50 Exoplaneten entdeckt, die einen solchen Stern am Ende seines Lebenszyklus umkreisen- gemessen an fast 2.000 bekannten Exoplaneten ist dies nicht gerade viel.

Roter Riese mit Begleiter


Umso spannender ist die Entdeckung eines äußerst ungewöhnlichen Planeten um den Roten Riesen Kepler-432. Dieser rund 2.850 Lichtjahre von der Erde entfernte Stern hat sich bereits auf die gut vierfache Größe der Sonne aufgebläht. In seinem Orbit haben nun gleich zwei Astronomen-Teams unabhängig voneinander einen Exoplaneten entdeckt. Die Forscher vom Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg und vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie hatten diesen Stern beide mit Hilfe der Calar-Alto-Sternwarte in Andalusien und des Nordic Optical Telescope auf der Insel La Palma beobachtet.

Dabei bemerkten die Forscher ein leichtes Abdimmen des Sternenlichts – ein Indiz für einen Planeten, der vor dem Roten Riesen vorbeizieht. Nähere Untersuchungen enthüllten, dass es sich um einen etwa jupitergroßen Planeten handelt, der aber die sechsfache Masse des Gasriesen besitzt. Der Kepler-432b getaufte Himmelskörper ist damit einer der dichtesten und massereichsten Planeten, die bisher bekannt sind.


Umlaufbahn von Kepler 432b im Vergleich zum Merkurorbit

Umlaufbahn von Kepler 432b im Vergleich zum Merkurorbit

Ein exzentrischer Außenseiter


Gleichzeitig ist Kepler 432b einer von nur fünf Exoplaneten, die ihren Roten Riesen sehr nahe umkreisen. Wie die Astronomen feststellten, tut der Planet dies zudem auf einer extrem elliptischen Umlaufbahn. „Die meisten bekannten Planeten im Orbit um Riesensterne haben große, kreisförmige Umlaufbahnen", erklärt Davide Gandolfi von der Landessternwarte Königstuhl. "Mit seiner kleinen, sehr langgezogenen Umlaufbahn ist Kepler-432b ein ‚Außenseiter‘ unter dieser Art von Planeten."

Der exzentrische Orbit führt dazu, dass der Exoplanet seinem Stern immer wieder gefährlich nahe kommt. Dadurch steigt die Temperatur auf der Planetenoberfläche von 500 Grad Celsius am sternenfernsten Punkt seiner Bahn bis auf das Doppelte am sonnennächsten. Für einen Umlauf benötigt Kepler 432b zudem nur gut 52 Tage – auch das zeigt, wie nah er seinem Stern ist.

Ende im Glutofen oder knappes Entkommen?


Das Spannende daran: Nach gängiger Theorie finden Planeten, die ihrem Stern so nahe kommen, ein ziemlich schnelles Ende. Denn die gewaltige Schwerkraft des Riesensterns zieht sie immer näher heran, bis sie auf einer spiraligen Bahn auf ihr stürzen und verglühen. Wie die Astronomen erklären, sollte dies innerhalb einiger Jahrzehnte bis Jahrhunderten passieren. Das erklärt auch, warum man bisher so wenige dieser todgeweihten Planeten entdeckt hat.

Mit Kepler 432b haben die Astronomen daher eine echte Seltenheit aufgespürt. Ob ihn aber der feurige Tod ereilen wird, darüber sind die beiden Astronomen-Teams geteilter Ansicht. "Die Tage von Kepler-432b sind gezählt", meint Mauricio Ortiz von der Universität Heidelberg. "In weniger als 200 Millionen Jahren wird Kepler-432b von seinem weiterhin expandierenden Stern verschluckt."

Mehr Chancen geben dem Exoplaneten dagegen Simona Ciceri vom Max-Planck-Institut für Astronomie und ihre Kollegen. Sie haben errechnet, dass sich der Rote Riese noch bis auf den achtfachen Sonnendurchmesser ausdehnen wird. Wenn der Orbit von Kepler 432b halbwegs stabil bleibt, dann könnte er dem Riesenstern zwar bis auf knapp vier Sonnendurchmesser nahe kommen. Er könnte aber dem Verschlucktwerden knapp entgehen – ähnlich wie zwei 2011 entdeckte Exoplaneten. (Astronomy & Astrophysics, 2015; doi: 10.1051/0004-6361/201425146 und doi: 10.1051/0004-6361/201425145)
(Universität Heidelberg / Max-Planck-Institut für Astronomie, 17.02.2015 - NPO)
 
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