Exoplaneten-System: Heller Stern mit sechs besonderen Planeten entdeckt
Die sechs entdeckten Planeten befinden sich in perfekter Orbitalresonanz. Nicht einmal unser Sonnensystem hat diese Resonanz beibehalten.
Eine astronomische Forschungsgruppe hat in nur 100 Lichtjahren Entfernung ein System aus sechs Planeten um einen hellen Stern namens HD 110067 entdeckt. Das Besondere: Alle sechs Planeten umkreisen ihren Wirtsstern in perfekter Resonanz.
Dieser Umstand kann der Fachwelt dazu dienen, die Entwicklung dieser Welten bis zu ihrer Entstehung zurückzuverfolgen. Dies wiederum könnte zu neuen Erkenntnissen über die Frühzeit unseres Sonnensystems führen.
Die Arbeitsgruppe geht davon aus, dass die Planetenbahnen synchron entstanden sind. Wenn ein Planet seinen Wirtsstern einmal umrundet, sollte ihn theoretisch ein anderer Planet in derselben Zeit zwei- oder dreimal umkreisen. Dies wird als Orbitalresonanz bezeichnet. Dennoch sind Resonanzen in der Milchstraße selten zu finden. Nur ein Prozent der Planetensysteme bewahrt laut der Forschungsgruppe diese Symmetrie.
Die meisten Planetensysteme sind eher chaotischer Natur
In den meisten Fällen werden die Planetenbahnen aus dem Gleichgewicht gebracht, so auch in unserem Sonnensystem. Gründe für eine Störung des Systems sind etwa die Entstehung eines massereichen Planeten wie Jupiter. Andere Möglichkeiten sind eine nahe Begegnung mit einem anderen Stern oder ein gewaltiger Einschlag aus dem Weltraum auf einem Planeten – der wiederum einen Welleneffekt in anderen Bahnen verursacht.
Bei solchen Ereignissen werden die Planetenbahnen zu chaotisch, um sie mathematisch zu beschreiben, erklärte das Forschungsteam. Zudem könne ihre Entwicklung dadurch nicht mehr nachvollzogen werden.
"Diese [neue] Entdeckung wird ein Referenzsystem werden, um zu untersuchen, wie sich Sub-Neptune, die häufigste Art von Planeten außerhalb des Sonnensystems, bilden und entwickeln, woraus sie bestehen und ob sie die richtigen Bedingungen für die Existenz von flüssigem Wasser auf ihrer Oberfläche aufweisen", erklärte Rafael Luque (University of Chicago), der die Analyse leitete, in einer Pressemitteilung.
Das neuentdeckte Planetensystem
Das Forschungsteam fand mit dem Einsatz von zwölf Teleskopen heraus, dass der innerste Planet alle neun Tage eine volle Umlaufbahn absolviert. Zudem entdeckte die Arbeitsgruppe, dass der innerste Planet drei Umläufe um seinen Stern in der gleichen Zeit absolviert, die der zweite Planet für genau zwei Umläufe benötigt. Das gleiche Verhältnis besteht zwischen den Perioden des zweiten und des dritten Planeten sowie des dritten und des vierten Planeten im System.
Bei den beiden letzten Paaren braucht es jedoch vier volle Umläufe des inneren Planeten, damit der äußere Planet genau drei Umläufe absolvieren kann. Zwar ist die Orbitalresonanz ein seltener Fund. Dafür gehören die sechs Planeten selbst zu den häufigsten Typen in unserer Galaxie. Sie sind alle größer als die Erde, aber kleiner als Neptun.
Da ihr Wirtsstern hell genug ist, um von Teleskopen am Boden beobachtet zu werden, kann das System auch zukünftig kontinuierlich beobachtet werden. Je mehr Daten die Fachwelt erhält, desto genauer kann die Massen- und Größenverteilung der Planeten bestimmt werden. Außerdem können die Zusammensetzung ihres Inneren und ihrer Atmosphären mit Weltraumteleskopen wie James Webb analysiert werden.
Zur Studie
Die Studie wurde am 29. November 2023 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht: A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067 (Ein resonantes Sextuplett von Sub-Neptunen, die vor dem hellen Stern HD 110067 vorbeiziehen).
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