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Künstlerische Darstellung der sieben Planeten um Trappist-1
Künstlerische Darstellung der sieben Planeten um Trappist-1 (Bild: Nasa/JPL-Caltech)

Trappist-1: Der Zwerg und die sieben Planeten

Künstlerische Darstellung der sieben Planeten um Trappist-1
Künstlerische Darstellung der sieben Planeten um Trappist-1 (Bild: Nasa/JPL-Caltech)

Astronomen haben das größte bisher bekannte Exoplanetensystem entdeckt: Um einen Zwergstern der Klasse M sind sieben Planeten nachgewiesen worden. Die Nasa beansprucht die Entdeckung für sich, aber es brauchte viel mehr als nur das Spitzer-Weltraumteleskop, um die Planeten aufzuspüren.
Ein Bericht von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Gleich sieben erdgroße Planeten sind um den Stern Trappist-1 gefunden worden. Das teilte die Nasa am Mittwochabend der Weltöffentlichkeit auf einer Pressekonferenz mit. Das Spitzer-Weltraumteleskop der Nasa habe die Entdeckung gemacht. Aber tatsächlich war für die Entdeckung viel mehr als nur das Teleskop der Nasa nötig.

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Von September bis Dezember 2015 wurde das kleine 60-Zentimeter-Teleskop Trappist (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) der belgischen Universität Lüttich immer wieder auf einen Fleck im Himmel gerichtet, um die Helligkeit der Sterne dort zu vermessen. In den insgesamt 62 Nächten machte das kleine Teleskop in Chile, das nach dem belgischen Trappistenbier benannt ist, seine bisher größte Entdeckung.

Das Teleskop wurde speziell für die Aufgabe gebaut, Helligkeitsschwankungen von Sternen zu vermessen, die entstehen, wenn sie von einem Objekt verdeckt werden. Auf diese Weise kann das Objekt vermessen werden, das den Stern bedeckt. So konnte das Teleskop schon nachweisen, dass der Zwergplanet Eris entgegen früheren Annahmen deutlich kleiner als Pluto ist und Makemake, ein weiterer Zwergplanet im Kuipergürtel, keine Atmosphäre hat.

Trappist kann aber nicht nur Sternbedeckungen von Objekten in unserem Sonnensystem vermessen. Es kann auch Planeten um fremde Sterne beobachten, wenn sie vor dem Stern entlangziehen und ihn bedecken. 2MASS J23062928-0502285 war einer der Sterne, den das Teleskop Ende 2015 immer wieder vermessen hat. Tatsächlich fanden sich in den Daten von 2015 elf solcher Signale, bei denen die Helligkeit des Sterns um rund ein Prozent abfiel. Sie konnten zwei etwa erdgroßen Planeten zugeordnet werden, die den Stern umkreisen. Die Entdeckung brachte 2MASS J23062928-0502285 den einfacheren Namen Trappist-1 ein: der erste Stern, um den mit dem Trappist-Teleskop Planeten entdeckt wurden. Dabei dauert für den Inneren der beiden Planeten, Trappist-1b, ein Jahr nur 1,5 Tage. Für den äußeren Planeten, Trappist-1c, sind es 2,4 Tage.

Ein Zwerg am Himmel wird zum Star

Trappist-1 ist ein roter Zwergstern der Klasse M8. Mit acht Prozent der Sonnenmasse gehört er zu den kleinsten Sternen, die noch in der Lage sind, normalen Wasserstoff zu Helium zu fusionieren.

Diese roten Zwerge sind die häufigsten Sterne. Die Entstehung eines Sterns mit kleiner Masse ist nicht nur wahrscheinlicher als die Entstehung eines großen Sterns, die Zwerge sind auch langlebiger. Die Kernfusion läuft im Inneren viel langsamer ab. Obwohl ein Zwerg mehr als ein Zwölftel der Masse der Sonne hat, strahlt er nur ein Zweitausendstel der Energie der Sonne ab. Deshalb ist das Leuchten eines solchen Zwergs eher ein Glimmen im Vergleich zur Sonne. Mit etwa 2.550 Kelvin ist die rot glühende Oberfläche nicht einmal halb so heiß wie die der Sonne.

Auch der Strahlungsdruck im Kern des Sterns ist viel kleiner als in der Sonne. Er wirkt der Gravitation entgegen und bläht den Stern auf. Mit weniger Strahlungsdruck ist der Stern viel dichter und kompakter als die Sonne. Das führt auch dazu, dass die Energie aus der Kernfusion direkt durch Konvektion nach außen getragen und immer wieder Material aus den äußeren Schichten des Sterns nach innen getragen wird. Im Zentrum der Sonne wird die Energie dagegen nur durch Strahlung transportiert, und fast alles Material bleibt im Kern. Das Ende der Sonne ist deshalb schon nach zehn Milliarden Jahren erreicht, wenn im Zentrum der Wasserstoff zur Neige geht. Rote Zwerge leuchten dagegen für Billionen von Jahren.

Wegen der langen Lebensdauer und der geringen Masse gibt es nicht nur besonders viele rote Zwerge. Die geringe Größe macht es auch relativ einfach, Planeten um rote Zwergsterne zu beobachten. Sie können einen relativ großen Teil des Sterns bedecken, was zu einem gut messbaren Signal führt. Und die Untersuchung von Trappist-1 war mit der Entdeckung der ersten beiden Planeten noch längst nicht abgeschlossen.

Die ganze Welt hilft mit 

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MarcJohanson 24. Mai 2017

Also Theorien und kleine gelungene Experimente gibt es ja schon zum Thema...

plutoniumsulfat 24. Feb 2017

You don't say.

User_x 24. Feb 2017

...Frag mal die Mexikaner.

FlashBFE 24. Feb 2017

Guter Artikel. Der ganze Hintergrund und auch speziell die richtige Verwendung von...

DreiChinesenMit... 23. Feb 2017

Kann doch nicht so schwer sein grüne Männchen zu finden. Alle Länder geben mehr als eine...



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