Verdampfende Super-Erde: Neuer Planetensucher der NASA entdeckt seinen ersten Exoplaneten

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Symbolbild: Künstlerische Darstellung eines aufgrund der extremen Nähe zu seinem Stern verdampfenden Planeten (Illu.).
Copyright: NASA, European Space Agency, Alfred Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS)

 

Cambridge (USA) – Kaum hat der Nachfolger des NASA-Weltraumteleskops „Keppler“, der „Transiting Exoplanet Survey Satellite“ (TESS) seine wissenschaftliche Arbeit aufgenommen, da können die Missionswissenschaftler auch schon den ersten Erfolg – die Entdeckung des ersten Planeten mit dem Teleskop – vermelden.

Wie das Team um Chelsea Huang vom Massachusetts Institute of Technology vorab via ArXiv.org und in einer zukünftigen Ausgabe des „The Astrophysical Journal Letters“ berichten werden, handelt es sich bei diesem Planeten um eine sogenannte Super-Erde, also um einen Planeten von der vielfachen (2 bis 10-fachen) Masse unserer Erde. Allerdings umkreist dieser Planet seinen Stern derart dicht, dass er vermutlich unter dessen Hitze geradezu verdampft.

Künstlerische Darstellung des Weltraumteleskops TESS (Illu.).
Copyright: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab

Hintergrund

Mindestens zwei Jahre lang soll TESS den gesamten Himmel mit mehr als 20 Millionen sichtbaren Sternen nach dortigen Planeten absuchen. Von vielen tausend dieser Sterne erhoffen sich die NASA-Wissenschaftler, dass sie über Planeten verfügen, die von uns aus betrachtet in einem sogenannten Transit vor deren „Sonnenscheibe“ vorüberziehen, während sie ihren Stern umkreisen und so die charakteristische Abdunklung im Sternenlicht verursachen (s. Ainmation f.).

Nachdem bislang schon annähernd 4.000 Exoplaneten mehrheitlich von „Kepler“ entdeckt wurden, erhofft sich die NASA auch von TESS die Entdeckung tausender neuer Planeten um ferne Sterne.

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/transiting-exoplanet-with-brightness-graph-anim.gif

Bei dem Stern selbst handelt es sich um den gelben, sonnenähnlichen Zwergstern „Pi Mensae“ (HD 39091), 59,5 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Tafelberg (Mensa).

Schon zuvor wurde um Pi Mensae ein Gasriese (Pi Mensae b) von der etwa 10-fachen Masse des Jupiter. Dieser Gasplanet umkreis seinen Stern auf einer elliptischen Umlaufbahn, auf der ers sich auf bis zu 3 Astronomische Einheiten (AE = Abstand zw. Sonne und Erde = ca. 150.000.000 Kilometer) entfernt.

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Der jetzt neu entdeckte Planet (Pi Mensae c) hat etwa den 2,14-fachen Durchmesser und die 4,82-fache Masse unserer Erde und umkreist seinen Stern in einem Abstand von grade einmal 0,07 AE – kommt diesem also 50 Mal näher als Merkur unserer Sonne. Zwar spreche die Dichte des Planeten dafür, dass er fast ausschließlich aus Wasser besteht, dennoch vermuten die Forscher, dass er einen festen Felskern und eine sehr ausgedehnte Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium besitzt. Aufgrund der extremen Nähe zu seinem Stern vermuten Huang und Kollegen weiter, dass der Planet unter der Hitze und Strahlung seines Sterns regelrecht verdampft.

Angesichts der elliptischen Umlaufbahn des Gasriesen in dem System, die der annähernd kreisrunden Umlaufbahn unseres Jupiters entgegensteht, rätseln die Astronomen nun darüber, wie der Gasplanet auf eine solche Umlaufbahn geraten sein könnte und zugleich das innere Planetensystem (mit der neuentdeckten Super-Erde) die hierzu führenden Prozesse und Auswirkungen überdauern konnte.

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