Eine europäische Weltraummission hat ein orbital resonantes System gefunden, das Astronomen Aufschluss über die Entstehung und Entwicklung des Planetensystems gibt.
WERBUNGDie Europäische Weltraumorganisation (ESA) führt derzeit eine Reihe von Missionen zur Entdeckung und Erforschung von Exoplaneten durch, bei denen es sich um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems handelt.
Eine dieser Missionen, Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite), hat ein seltenes Sternensystem entdeckt, das etwa 100 Lichtjahre entfernt liegt.
Laut ESA handelt es sich um einen wichtigen Fund, da er Aufschluss über die Entstehung und Entwicklung des Planetensystems geben kann.
Cheops hat herausgefunden, dass der Stern mit dem Namen HD110067 von mindestens sechs Planeten umkreist wird, und die Umlaufbahnkonfiguration dieser Planeten zeigt, dass das System seit seiner Entstehung vor mehr als einer Milliarde Jahren weitgehend unverändert geblieben ist.
„Wir gehen davon aus, dass nur etwa ein Prozent aller Systeme in Resonanz bleiben“, sagte Rafael Luque von der Astronomieabteilung der University of Chicago. Deshalb ist HD110067 etwas Besonderes und lädt zum weiteren Studium ein.
„Es zeigt uns die ursprüngliche Konfiguration eines Planetensystems, das unberührt geblieben ist.“
Einbrüche in der Helligkeit des Sterns wurden erstmals im Jahr 2020 vom Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA entdeckt – ein Zeichen dafür, dass zwischen dem Stern und unserem Blick auf sein Licht möglicherweise Planeten vorbeiziehen.
Ursprünglich glaubten Astronomen, dass die Daten zwei mögliche Planeten erkennen ließen, doch zwei Jahre später deuteten neue Daten von TESS darauf hin, dass die ursprüngliche Hypothese keinen Sinn ergab, sondern stattdessen Hinweise auf zwei verschiedene mögliche Planeten lieferten.
„Da haben wir beschlossen, Cheops zu nutzen. Wir haben unter allen möglichen Perioden, die diese Planeten haben könnten, nach Signalen gefischt“, sagte Luque.
Planeten in „Orbitalresonanz“
Die Planeten befinden sich in Umlaufresonanz, was bedeutet, dass ihre Umlaufperioden als Verhältnis zweier Ganzzahlen ausgedrückt werden können.
Im Fall von HD110067 wurde festgestellt, dass die Umlaufzeit des äußersten Planeten 20,519 Tage beträgt, also fast genau das 1,5-fache der Umlaufzeit des nächsten Planeten mit 13,673 Tagen. Dies wiederum ist mit 9,114 Tagen fast das 1,5-fache der Umlaufzeit des inneren Planeten.
Durch Vergleich dieser Daten mit den noch ungeklärten Daten konnte das Team identifizieren, dass es drei weitere Planeten im System gab.
„Cheops gab uns diese Resonanzkonfiguration, die es uns ermöglichte, alle anderen Perioden vorherzusagen. Ohne diese Entdeckung von Cheops wäre das unmöglich gewesen“, erklärte Luque.
Umlaufresonante Planetensysteme sind sehr selten, da bei der überwiegenden Mehrheit der Systeme die natürliche Entwicklung der Planetenbahnen unterbrochen wurde. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass ein massereicher Planet im System kleinere Planeten mit seiner größeren Gravitationswirkung beeinflusst, eine enge Begegnung mit einem vorbeiziehenden Stern oder sogar ein Einschlagereignis auf einem der Planeten.
„Unser Wissenschaftsteam bringt es auf den Punkt: Cheops lässt herausragende Entdeckungen gewöhnlich klingen. Von nur drei bekannten Sechs-Planeten-Resonanzsystemen ist dies nun das zweite, das Cheops gefunden hat, und das in nur drei Betriebsjahren“, sagte Maximilian Günther, ESA-Projektwissenschaftler für Cheops.
Die anderen speziellen Exoplanetenmissionen der ESA sind Plato und Ariel.
Der Start von Plato ist für 2026 geplant und er wird mit seinen Kameras erdähnliche Exoplaneten in Umlaufbahnen bis zur bewohnbaren Zone sonnenähnlicher Sterne untersuchen, die Größe des Planeten messen und Exomonde und Ringe um ihn herum entdecken.
Der Start von Ariel ist für 2029 geplant und wird die chemische Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten analysieren.
WERBUNGDie Ergebnisse aller drei Missionen sollen zeigen, wie Exoplaneten und ihre Systeme aussehen, und uns zeigen, wie einzigartig unser eigenes Sonnensystem ist.