Ein internationales Astronomenteam hat den bisher größten extrasolaren Planeten entdeckt. Der Fund wirft jedoch einige Fragen auf.
Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: Lowell Observatory.
Der Planet wurde mit Hilfe kleiner vollautomatischer Teleskope in den US-Bundesstaaten Arizona und Kalifornien sowie auf den kanarischen Inseln entdeckt. Die Teleskope untersuchten verschiedene Sterne auf Helligkeitsunterschiede. Verändert sich in periodischen Abständen die Helligkeit eines Sterns, so existiert ein Planet mit einer Umlaufbahn, die von der Erde aus gesehen direkt vor dem Stern verläuft. Nur so kann ihn der Planet bei jedem Umlauf kurz verdunkeln. Diese Entdeckungsmethode kann jedoch nur bei den wenigsten Exoplaneten angewendet werden, da die meisten Planetenbahnen nicht vor ihren Zentralsternen verlaufen.
(Bild: Jeffrey Hall, Lowell Observatory )
Der Zentralstern ist ein sogenannter Unterriese, das heißt ein Stern, der sich in Richtung eines Roten Riesen zu entwickeln beginnt. Der Stern ist jünger als unsere Sonne, aber bereits deutlich stärker gealtert, was insbesondere mit dessen höherer Masse zusammenhängt. Er hat seinen Brennstoffvorrat deutlich schneller verbrennen können, da durch die hohe Masse in seinem Inneren auch höhere Drücke herrschen. Bisher sind drei Planeten in seinem System bekannt, die zwischen 0,75 und 1,92 Jupitermassen besitzen.
Der nun entdeckte vierte Planet ist jedoch in vielerlei Hinsicht ein Sonderling. “TrES-4 ist der größte Exoplanet, den wir kennen”, sagte Gergi Mandushev vom Lowell Observatory und leitender Autor der Veröffentlichung über die Entdeckung. Damit ist jedoch nicht dessen Masse, sondern die tatsächliche Ausdehnung gemeint, die sich mit Hilfe der Transitmethode aus den Helligkeitsschwankungen des Sterns einfach berechnen lässt. Was die Forscher an dieser Entdeckung bemerkenswert finden, ist, dass der Planet für seine Größe eine ausgesprochen geringe Masse besitzt.
Mandushev: “Der Planet ist etwa 70 Prozent größer als Jupiter, […] aber weniger massiv. Damit besitzt TrES-4 eine extrem geringe Dichte. Sie liegt bei nur 0,2 Gramm pro Kubikzentimeter. Daher dürfte der Planet selbst eine nur sehr geringe Anziehung auf seine äußeren Atmosphärenschichten besitzen und damit einen kometenartigen Schweif hinter sich herziehen.”
Das System ist etwa 1.400 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Herkules. TrES-4 selbst umkreist seinen Zentralstern GSC 02620-00648 in etwa dreieinhalb Tagen in einem Abstand von 7,2 Millionen Kilometern. Seine Oberflächentemperatur liegt nach spektroskopischen Messungen bei etwa 1.300 °C und ist damit für einen jupiterähnlichen Gasriesen ausgesprochen hoch.
Besonders Kopfzerbrechen bereitet den Wissenschaftlern dieser neuentdeckte Planet, da er mit den bekannten Modellen über die Stabilität von Gasplaneten nicht erklärbar ist. “Das Verhältnis zwischen Größe und Masse ist aktuell nicht erklärbar. Jedoch sind Probleme dazu da, gelöst zu werden”, gibt sich Edward Dunham zuversichtlich. Er arbeitet am Lowell Observatory.
Nachdem mehrere Teleskope, darunter ungarische und weitere amerikanische Großteleskope die Existenz von TrES-4 bestätigen konnten, geht es nun an die Spurensuche.