Astronomie: Wie groß können Planeten werden?
Der erste Exoplanet wurde 1992 entdeckt - bisher sind es fast 5.400 Exoplaneten(öffnet im neuen Fenster) , von denen 4.091 Objekte bereits bestätigt wurden. Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem und ein wahrer Gasriese , ist gegen einige von ihnen ein richtiger Winzling. Um die Größe eines Planeten zu bestimmen, sind zwei Angaben wichtig: Seine Masse und seine Breite, gemessen mit ihrem Radius.
Die größten Exoplaneten besitzen einen Radius, der etwa doppelt so groß ist wie der des Jupiters. Diese Objekte umrunden ihren Wirtsstern meistens in einer sehr engen Umlaufbahn . Die Masse eines Planeten ist oftmals mit seiner Breite verbunden, wobei es hier nicht immer zur direkten Korrelation zwischen beiden Angaben(öffnet im neuen Fenster) kommt. Dafür verantwortlich ist die Variation in der Dichte von Planeten. Einige massearme Gasriesen haben sich zu größeren Größen aufblähen können als andere schwerere Exoplaneten.
HAT-P-67 b ist der breiteste Planet
In Bezug auf seinen Radius ist derzeit der Gasriese HAT-P-67 b(öffnet im neuen Fenster) der größte bekannte Exoplanet. Er ist etwa doppelt so breit wie Jupiter - Jupiters Radius entspricht 69.911 Kilometern, der Radius von HAT-P-67 b beträgt über 145.000 Kilometer. Doch seine Masse ist nur 0,34 Jupitermassen groß. Für eine Umrundung seines Sterns HAT-P-67, der 1.214 Lichtjahre von uns entfernt ist, benötigt der Exoplanet lediglich 4,8 Tage.
Die meisten anderen Gesteinsplaneten - also wie unsere Erde - werden nie auch nur annähernd so groß wie die oben erwähnten Super-Jupiter. Super-Erden werden etwa doppelt so groß wie die Erde. Der Radius von HAT-P-67 b entspricht im Vergleich zur Erde etwa dem 22-Fachen.
HD 39091 b hat die höchste Masse
Und trotz ihrer höheren Dichte werden Gesteinsplaneten dennoch nicht so schwer wie Gasriesen. Die massivsten Planeten haben etwa die 13-fache Masse des Jupiters. Dazu gehört der Gasriese HD 39091 b, der 60 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Seine Masse entspricht dem 12,3-Fachen des Jupiters.
Jupiter selbst entspricht 318 Erdmassen und der 2,47-fachen Masse aller übrigen Planeten im Sonnensystem. Seine Masse entspricht etwa zwei Quadrilliarden Kilogramm, das ist eine 1,899 mal 10 hoch 27 Kilogramm. Oder aufgerundet einer zwei mit 27 Nullen und ausgeschrieben sieht es so aus: 1.899.000.000.000.000.000.000.000.000.
Gasriese HD 39091 b benötigt für die Umrundung seines Sterns HD 39091 etwa 5,7 Jahre. Sein Radius entspricht jedoch nur dem 1,1-Fachen des Jupiters. Trotz der fast identischen Breite ist HD 39091 b jedoch um ein Vielfaches massereicher als unser Gasriese.
Und wie groß kann ein Planet werden?
Die obigen genannten Exoplaneten bilden bereits die Spitze der Planetengrößen. Viel größere Planeten dürfte es im Universum nicht geben, denn sobald Planeten eine bestimmte Masse erreichen, werden sie zu braunen Zwergen . Einem Objekt, das weder ein Planet noch ein Stern ist.
Braune Zwerge sind im Grunde genommen gescheiterte Sterne. Sie sind zwar schwerer als Super-Jupiter, aber nicht massiv genug, um in ihrem Kern eine normale Wasserstofffusion auszulösen. Dennoch brennt es im Zentrum dieser astronomischen Himmelskörper. Neben ihrer Masse unterscheiden sich braune Zwerge noch in ihrem Vorkommen von schwerem Wasserstoff (Deuterium) in ihrem Kern.
Besonders massereiche wie braune Zwerge haben nämlich einen hohen inneren Druck und entsprechend hohe Temperaturen. Das zunächst vorhandene Deuterium können sie dadurch verbrennen. Wenn ein Objekt 50 Prozent oder mehr seines ursprünglichen Deuteriums verbrannt, hat der Planet die Grenze zum braunen Zwerg überschritten. Diese Grenze soll bei der 14-fachen Masse des Jupiters liegen.
Die Masse von HD 39091 b entspricht etwa 13 Jupitermassen, womit er wohl der größte bisher bekannte Planet in unserem Universum ist. Oberhalb der Grenze von 14 Jupitermassen wird es wohl keine Planeten zu finden geben. Der massivste bisher entdeckte braune Zwerg ist SDSS J0104+1535(öffnet im neuen Fenster) , der 750 Lichtjahre von der Erde entfernt am Rande der Milchstraße liegt. Er ist 90-mal massereicher als Jupiter, hat aber einen Radius, der zwischen dem 0,7- und 1,4-Fachen des Jupiterradius liegt. Der massereichste braune Zwerg könnte also tatsächlich kleiner sein als der größte Planet unseres Sonnensystems.