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Mittwoch, 28.09.2016
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Größter Exoplanet mit zwei Sonnen entdeckt

Gasriese Kepler-1647 b umkreist Doppelstern in habitabler Zone

Doppelsonne am Himmel: Astronomen haben den bisher größten Exoplaneten in einem Doppelsternsystem entdeckt. Der jupitergroße Gasriese Kepler-1647b umkreist zwei sonnenähnliche Sterne in rund 3.700 Lichtjahren Entfernung. Obwohl er gut drei Jahre für einen Umlauf benötigt, liegt der Planet genau in der habitablen Zone. Sollte der Gasplanet Monde besitzen, könnten sie daher lebensfreundliche Bedingungen bieten.
Planet Kepler-1647b zieht vor seinen beiden Zentralsternen vorbei (Illustration)

Planet Kepler-1647b zieht vor seinen beiden Zentralsternen vorbei (Illustration)

Im Kosmos gibt es unzählige Doppelsterne – warum also sollte es in solchen Systemen nicht auch Planeten geben? Doch erst 2011 belegte die Entdeckung von Kepler-16b ihre Existenz. Bisher waren nur zehn solcher zirkumbinären Planeten nachgewiesen.

Der Grund dafür: Das Aufspüren solcher Planeten ist extrem schwierig. Zum einen umkreisen sie meist beide Zentralsterne zusammen und besitzen daher einen weiten Orbit. Deshalb lassen sie sich nur selten bei der Passage vor einer ihrer Sonnen erspähen. Zum anderen sind diese Transits nicht so regelmäßig wie bei Planeten mit einer Sonne und können zudem in Dauer und Intensität variieren.

Trabant mit weitem Orbit


Trotz dieser Probleme haben nun Veselin Kostov vom Goddard Space Flight Center der NASA und seine Kollegen den elften Planeten in einem Doppelsystem entdeckt. Bereits 2011 deutete eine verräterische Abdunklung beim Doppelstern Kepler-1647 auf dessen Existenz hin. Als die Astronomen dann später erneut einen Transit bei diesem Doppelstern beobachteten, war der Fall klar: Kepler-1647 muss einen Planeten besitzen.


Das Doppelsternsystem Kepler-1647 liegt rund 3.700 Lichtjahre von uns entfernt und besteht aus zwei sonnenähnlichen, sich eng umkreisenden Sternen – einer etwas größer, der andere etwas kleiner als die Sonne. Der nun Kepler-1647b getaufte Planet umkreist beide Sterne in relativ großem Abstand: Für einen Umlauf benötigt er 1.107 Tage und damit länger als jeder andere bisher entdeckte Exoplanet in einem Doppelsternsystem.

Größenvergleich von Kepler 1647b mit einigen bisher bekannten Exoplaneten in Doppelsternsystemen.

Größenvergleich von Kepler 1647b mit einigen bisher bekannten Exoplaneten in Doppelsternsystemen.

Erster "Jupiter" im Doppelsternsystem


Und noch etwas ist ungewöhnlich: Der Exoplanet ist etwa so groß und schwer wie der Jupiter – und damit ein Gasriese. "Kepler-1647b ist der erste jupiterähnliche Planet in einem Doppelsternsystem", sagen Kostov und seine Kollegen. "Bisher waren alle mittels Transit gefundenen zirkumbinären Planeten maximal saturngroß."

Das führte zu der Annahme, dass größere Planeten zu instabil sind, um in solchen Systemen lange zu überdauern – und wenn, dann nur auf extrem weiten Umlaufbahnen. Doch wie die Astronomen erklären, liegt Kepler-1647b mit einer " Halbachse von 2,72 astronomischen Einheiten weit genug von seinen Sternen entfernt. Für seine Stabilität spricht auch, dass der Exoplanet rund 4,4 Milliarden Jahre alt ist – etwa so alt wie die Erde.

In der habitablen Zone


Interessanterweise liegt der Orbit von Kepler-1647b ziemlich genau in der habitablen Zone dieses Systems. Zwar ist der Planet ein Gasriese und damit nicht gerade prädestiniert für flüssiges Wasser oder Leben, wie wir es kennen. Doch sollte der Exo-Jupiter Monde besitzen, dann könnte ihre Oberfläche durchaus lebensfreundliche Bedingungen bieten, wie die Astronomen erklären. Bisher allerdings gebe es noch keine Hinweise auf Trabanten um Kepler-1647b.

"Abgesehen von der Habitabilität ist Kepler-1647b aber auch wichtig, weil er die Spitze eines Eisbergs repräsentiert", sagt Koautor William Welsh von der San Diego State University. Denn er sei der erste Vertreter der bisher nur theoretisch postulierten großen, langperiodischen Exoplaneten in Doppelsternsystemen. Den Berechnungen der Forscher nach könnte es solche Exo-Jupiter um rund zwei Prozent der Doppelsterne geben.

"So wichtig diese Entdeckung eines neuen zirkumbinären Planeten ist, um unsere Neugier auf fremde Welten zu befriedigen – seine größte Bedeutung liegt darin, dass er unser Verständnis für die inneren Mechanismen von Planetensystemen um enge Doppelsterne erweitert", betonen die Forscher. (Astrophysical Journal, in press; arXiv:1512.00189)
(San Diego State University, 14.06.2016 - NPO)
 
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