Erdähnliche Planeten in Hot Jupiter Systemen

Die Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten, 51 Pegasi b, vor gut 11 Jahren war eine Sensation und eine Katastrophe zu gleich: Niemand glaubte, dass sich ein solcher Planet bilden konnte, ohne erdähnliche Planeten zu verunmöglichen. Bis jetzt.

Ein Sonnenuntergang auf 55 Cancri h
Ein Sonnenuntergang auf 55 Cancri h
Ein Hot Jupiter („Heisser Jupiter“) ist ein seltsames Objekt: ein Gasriese von der Grösse Jupiters oder Saturns, der aber nur wenige Millionen Kilometer von seinem Stern entfernt ist. Zum Vergleich: der sonnennächste Planet in unserem System, Merkur, ist ganze 58 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Schon in den ersten Jahren der Entdeckung dieser extremen Welten war klar, dass sie nicht dort entstanden sein konnten, wo man sie fand. Vielmehr müssten sie weiter draussen, in den Bereichen, in denen sich in unserem System Jupiter und Saturn aufhalten, entstanden sein. Später wären sie dann durch gravitative Interaktion mit der Staubscheibe, die den Stern in seiner Anfangszeit umgab, nach Innen, auf den Stern zu gewandert, bis sie an ihrer gegenwärtigen Position, nur wenige Millionen Kilometern von der Sternoberfläche entfernt, zum Stillstand kamen.

Problematisch, so dachte man, ist das für die erdähnlihen Planeten, die sich genau in dem Bereich bilden sollten, die der Hot Jupiter auf seinem Weg nach innen durchquert. Solche würden, ersten Berechnungen zufolge, aus dem System geschleudert werden, sobald der riesige, wandernde Planet ihnen zu nahe kommt. Da rund 40% aller bisher gefundenen Systeme einen Hot Jupiter enthalten, bedeutete das schlechte Aussichten für erdähnliche Planeten.

Eine neue Studie mit besseren, genaueren Computersimulationen zeigt nun ein ganz anderes Bild. Demnach wirbelt ein Hot Jupiter zwar die Staubscheibe, in der sich die erdähnlichen Planeten bilden sollten, ziemlich durcheinander. Aber gleichzeitig regt dies die Bildung von kleineren und grösseren Planeten an. So entstehen wesentlich häufiger als bisher gedacht Planeten in der bewohnbaren Zone des Sterns. In einigen Fällen bildeten sich sogar „Heisse Super-Erden“ innerhalb der Bahn des Hot Jupiters: dabei handelt es sich um riesige Felsplaneten. Interessant ist allerdings, dass alle Planeten in so gebildeten Systemen grosse Mengen von Wasser enthalten, aber dafür vergleichsweise wenig Eisen. Das Wasser stammt von eisigen Mini-Planeten, die sich durch die Aufwirbelung der Scheibe durch den Wandernden Hot Jupiter in den Aussenbezirken des Systems bilden und nach Innen wandern. Die Planeten in der bewohnbaren Zone wiesen so bis zu 300 mal die Wassermenge der Erde auf: bei so viel Wasser wäre die Erde von einem viele dutzend Kilometer tiefen Ozean bedeckt.

Früher dachte man, dass das typische Planetensystem unserem nicht unähnlich wäre: ein paar Felsplaneten in der Nähe des Sterns, ein paar Gasriesen weiter aussen, ein paar felsige und eisige Trümmer dazwischen. Nun scheint es eher so, dass das typische Planetensystem anders aussieht: zuerst eine heisse Super-Erde, dann ein oder zwei Hot Jupiter, dann ein paar Ozeanwelten, gefolgt von eisigen Welten bis an den Rand des Systems. Dazwischen eingestreut vielleicht noch der eine oder andere grosse Gasriese, vergleichbar mit Jupiter und Saturn.

Ein System, das genauso aussehen könnte, ist das System 55 Cancri. Es enthält eine heisse Super-Erde, danach folgen zwei heisse Jupiter – danach folgt eine weite Lücke, und erst in einer Entfernung, die mit jener von Jupiter im Sonnensystem zu vergleichen ist, folgt ein weiterer Gasriese. Könnte es sein, dass diese Lücke mit kleinen Felsplaneten gefüllt ist, jeder von ihnen bedeckt mit einem kilometertiefen Ozean?

Bericht auf Spaceref.com

Bericht bei Physicsweb.org

3 Kommentare

  1. 1,4 Erdmassen gehen gerade noch unter günstigen Bedingungen und glücksfall.

    4Erdmassen werden schon häufiger gefunden. Darunter sieht es (noch) schlecht aus.

  2. Interessant, dann stehen die Chancen, bewohnbare oder schon bewohnte Planeten zu finden schon deutlich höher, als bis dato angenommen 😀 wäre ja sehr erfreulich…

    Wo sind eigentlich im Moment die technischen Grenzen, was das Aufspüren von extrasolaren Planeten angeht?

  3. Wo es Wasser gibt, gibt es vielleicht auch Leben, das wir als solches erkennen können. Auch die Erde war, soviel ich weiß, früher mal ein solch wandelndes Überschwemmungsgebiet, ehe sich durch einen kosmischen Zusammenstoß das heutige Erde-Mond-System bildete und große Mengen des Wassers verschwunden sind. Bei dem Wirbel, den so ein herumstreunender Gasriese auslöst, dürften solche Zusammenstöße auch in anderen Sonnensystemen nicht gar so selten sein. Vielleicht kreisen da oben doch mehr Erden, als man denkt.

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