Planetensystem mit drei Neptunen

Ungewöhnlicher Fund für europäische Astronomen: Gleich drei Neptun-ähnliche Planeten umkreisen den schon länger untersuchten Stern HD69830.

Ein Beitrag von Claudia Michalecz. Quelle: ESO.

Über zwei Jahre lang dauerte bisher das sorgfältige Studium des Sterns HD69830 und belohnt wurden die Forscher mit der Entdeckung von gleich drei Planeten, welche unserem Neptun von der Masse her ähnlich sind. “Zum ersten Mal haben wir ein Planetensystem, bestehend aus mehreren Planeten mit der Masse des Neptuns entdeckt”, erklärt Christophe Lovis vom Geneva Observatorium. Dieses planetarische System wird außerdem noch von einem Asteroidengürtel umschlossen (wobei dieser jedoch von Spitzer entdeck wurde).

ESO
Bildliche Darstellung des entdeckten Planetensystems mit den drei Planeten, welche unserem Neptun an Masse ähnlich sind.
(Bild: ESO)

Die Entdeckung ist mit der Hilfe des ultragenauen HARPS-Spektographen des 3,6m-Teleskops der ESO in La Silla (Chile) gemacht worden. Der Stern musste aus einer Entfernung von etwa 41 Lichtjahren erforscht werden. Er befindet sich im Sternbild Puppis (am Südhimmel zu sehen) und ist mit dem freien Auge sichtbar. Den Astronomen gelang es, durch ihre äußerst genauen Radialgeschwindigkeitsmessungen die Anwesenheit von drei kleinen Begleitern zu entdecken. Diese Planeten benötigen für eine Umkreisung ihres Heimatsterns 8,67 Tage, 31,6 Tage und 197 Tage.

Die Radialgeschwindigkeit gibt an, in welchem Maße sich ein Stern von uns weg oder sich auf uns zu bewegt. Diese Schwankungen werden durch die Anziehungskraft von umkreisenden Planeten verursacht. Durch die Messung dieser Schwankungen lässt sich eine untere Grenze der Masse der umkreisenden Planeten bestimmen. Die gemessene Radialgeschwindigkeitsänderung von HD69830 liegt zwischen zwei und drei Metern pro Sekunde, was 9 km/h entspricht. Solche kleinen Signale könnten von den meisten verfügbaren Spektrographen nicht von den normalen Nebengeräuschen unterschieden werden. “Nur ESOs HARPS-Instrument, installiert im La-Silla-Observatorium in Chile, machte es möglich, diese Planeten zu entdecken”, meint Michael Mayor, ebenfalls vom Geneva-Observatorium und der Haupterforscher im Umgang mit HARPS. “Ohne jeden Zweifel ist es zurzeit die weltweit genaueste Planeten jagende Maschine.”
Die Masse der neulich entdeckten Planeten liegt mindestens zwischen der 10- bis 18-fachen Masse der Erde. Ausführliche theoretische Simulationen haben ergeben, dass der innere Planet vermutlich hauptsächlich aus Gestein besteht, während der mittlere der drei aus einer Mischung von Gas und Gestein bestehen dürfte. Am Interessantesten dürfte der äußerste der drei Begleiter von HD69830 sein. Es wird vermutet, dass sich während seiner Entstehung Eis im Kern des Gebildes abgelagert hat, welches sich mit Gestein vermengt hat. Sein Kern aus Eis und Gestein wird vermutlich von einer massiven Hülle umschlossen.

Der äußerste der Planeten scheint sich zusätzlich am Rande der bewohnbaren Zone zu befinden. Innerhalb dieser Zone kann flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Stein- und Eisplaneten existieren. Selbst wenn dieser Planet vermutlich durch seine Masse nicht erdähnlich ist, ermöglicht seine Entdeckung jedoch vielleicht neue Wege zu aufregenden Perspektiven. Mit drei sehr masseähnlichen Planeten, wobei einer sich in der bewohnbaren Zone befindet und einem Asteroidengürtel, teilt dieses Planetensystem viele Eigenschaften unseres Sonnensystems. Michael Mayer verglich diesen Fund sogar mit dem Stein von Rosette für unser Verständnis zur Bildung von Planeten.

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