Ungewöhnlicher Exoplanet: Außenseiter mit Wachstumsschub

von Gast Fr 14 Jun 2013, 17:26

Das Weltraumteleskop "Hubble" hat Hinweise auf einen Planeten entdeckt, der erstaunlich viel Distanz zu seinem Stern hält. Doch nicht nur das ist sonderbar. Eigentlich ist der rote Zwerg im Zentrum des Planetensystems zu jung für so einen Begleiter.

Wenn Astronomen mit Hilfe von Teleskopen das Weltall beobachten, geht es nicht nur darum, was sie dabei sehen. Es geht auch darum, was sie nicht sehen. Im Fall von TW Hydrae etwa ist es eine Lücke, die die Wissenschaftler beschäftigt. Der rote Zwerg liegt rund 176 Lichtjahre von der Erde entfernt, also sozusagen in der Nachbarschaft.

Aufnahmen des Weltraumteleskops "Hubble" zeigen, dass die Helligkeit von TW Hydraes Staubscheibe in einem Bereich deutlich abnimmt - das wäre durch eine Lücke in der Scheibe zu erklären.

Die Staubscheibe, die den ebenso leichten wie jungen Stern umgibt, ist auf einer Breite von rund drei Milliarden Kilometern unterbrochen. Die Lücke liegt rund zwölf Milliarden Kilometer weit vom TW Hydra entfernt; hinter ihr geht die Scheibe noch über viele Milliarden Kilometer weiter.

Der fehlende Staub deutet darauf hin, dass sich dort ein Planet entwickelt hat, der seine Bahn frei geräumt hat - wie ein Schneepflug, schreibt die US-Weltraumbehörde Nasa, die über die Entdeckung berichtet.

Die Entfernung ist zu seinem Stern ist enorm, der Planet ist dem Modell zufolge doppelt so weit von ihm entfernt wie der Nicht-mehr-Planet Pluto von der Sonne.

Nach Berechnungen der der Wissenschaftler um John Debes von Space Telescope Science Institute in Baltimore (US-Bundesstaat Maryland) besitzt der Planet zwischen 6 und 28 Erdmassen; in Planetenmaßstäben ist das bescheiden.

Es sei erstaunlich einen Planeten mit so geringer Masse so weit draußen zu entdecken. "In allen Modellen ist es schwierig, einen Planeten mit geringer Masse weit entfernt von einem Stern mit geringe Masse zu entstehen zu lassen", sagt die an der Studie beteiligte Forscherin Alycia Weinberger von der Carnegie Institution. TW Hydra hat ungefähr die Hälfte der Masse unserer Sonne.

Wie konnte er so schnell entstehen?

Was die Forscher betonen, die im "Astrophyisical Journal" über ihre Beobachtungen berichten: Aktuellen Modellen zufolge ist die Entstehung von Planeten ein gemächlicher Prozess, der zusätzlich von der Entfernung des Planeten zu seinem Stern beeinflusst wird.

Für den Lückenfüller bei TW Hydrae bedeutet das: Seine Entstehung würde mindestens 200-mal so lange dauern wie die des Jupiter - die wohl wohl in knapp zehn Millionen Jahren abgeschlossen war. Doch: Der Stern TW Hydrae ist erst acht Millionen Jahre alt. Damit ist er eigentlich viel zu jung für den in der Lücke vermuteten Begleiter.

Die Astronomen merken an, dass es auch andere Modelle zur Planetenentstehung gibt, die in diesem Fall besser passen. Möglich sei, dass die Staubscheibe instabil werde und in sich selbst zusammenfalle. Falls das passiere, sei es möglich, dass ein Planet innerhalb von Jahrtausenden entsteht.

Nun hoffen die Forscher, die Existenz des Planeten mit weiteren Beobachtungen und Analysen bestätigen zu können. Folgende Untersuchungen könnten dann genauere Hinweise auf seine Entstehung liefern - und die Modelle zur Entwicklung von Planeten verfeinern.

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Stern TW Hydrae und die ihn umgebende Staubscheibe: Aufnahmen des Weltraumteleskops "Hubble" zeigen eine Lücke in der Staubscheibe um den roten Zwerg. Sie vermuten, dass dort ein Planet seine Bahn freigeräumt hat.

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Illustration des rund 176 Lichtjahre entfernten Systems: Die Existenz des Planeten wäre erstaunlich. Er ist relativ massearm und sehr weit von seinem Stern entfernt. Seine Entstehung müsste extrem lange gedauert haben - doch der Stern TW Hydrae ist erst rund acht Millionen Jahre alt.

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Vergleich des Systems von TW Hydrae mit dem Sonnensystem: Der Planet ist etwa doppelt so weit entfernt von seinem Stern wie Pluto von der Sonne.

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"Hubble"-Aufnahme: Falls sich bestätigt, dass in der Lücke tatsächlich ein Planet kreist, könnte dieser einiges Neues über die Planetenentwicklung verraten.

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