Astronomen suchen nach Erklärung für einen heißen Jupiter bei einem alten Stern
Als koreanische Astronomen 2015 einen Planeten bei dem 520 Lichtjahre entfernten Stern 8 Ursae Minoris entdeckten, schien es sich zunächst um kein besonderes Himmelsobjekt zu handeln: Ein Gasriese, der seinen Stern auf einer engen Umlaufbahn umrundet. Solche „heißen Jupiter“ gibt es bei vielen Sternen. Doch jetzt warf ein internationales Forscherteam einen genaueren Blick auf den Stern – und war verblüfft: Der Planet dürfte gar nicht existieren, denn der Stern ist alt und müsste sich in der Vergangenheit über die Bahn des Planeten hinaus aufgebläht haben. Für die Existenz des eigentlich unmöglichen Planeten müsse es also eine ungewöhnliche Erklärung geben, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.
Der von dem koreanischen Team „Hella“ getaufte Planet umkreist seinen Stern „Baekdu“ etwa im halben Abstand Erde Sonne. Die beiden Namen stammen von dem nördlichsten und dem südlichsten Berg in Korea. Die neuen Beobachtungen des Teams um Marc Hon von der University of Hawaii mit dem Nasa-Weltraumteleskop TESS und weiteren Fernrohren auf der Erde zeigen nun, dass Baekdu kein gewöhnlicher Stern ist wie unsere Sonne, sondern das in seinem Inneren bereits Helium per Kernfusion zu schwereren Elementen verbrennt. Baekdu ist also ein roter Riese, ein alter Stern, bei dem der Wasserstoff im Zentrum bereits aufgebraucht ist.
Doch beim Übergang vom Wasserstoff- zum Helium-Brennen müsste sich der Stern aufgebläht haben – weit über die Bahn von Halla hinaus – und dabei wäre der Planet zerstört worden. Die naheliegende Lösung ist, dass der Planet erst nach der Aufblähung des Sterns von weiter außen auf seine jetzige Umlaufbahn gelangt ist. Dagegen spreche jedoch, so die Forscher, die nahezu exakt kreisförmige Umlaufbahn von Halla. Eine Migration des Planeten von außen würde zu einer deutlich elliptischen Bahn führen.
Für die Existenz des Planeten müsse es also eine andere Erklärung geben, so Hon und seine Kollegen. Die Wissenschaftler vermuten, dass es sich bei Baekdu ursprünglich um einen engen Doppelstern gehandelt hat. Die beiden Sterne sind sich immer näher gekommen, haben Gas untereinander ausgetauscht und sind schließlich miteinander verschmolzen. Dieser Vorgang könnte die Aufblähung beim Übergang zum Helium-Brennen verhindert haben. Auf diese Weise wäre Hella der Vernichtung entgangen.
Es gibt aber noch eine zweite Erklärungsmöglichkeit: Vielleicht gab es den Planeten ursprünglich gar nicht. Bei der finalen Verschmelzung der Sterne könnte es zu einem großen Ausstoß von Gas gekommen sein – und dieses Gas hat sich in einer Wolke angesammelt und schließlich zu dem Gasplaneten verdichtet. Unabhängig davon, welche dieser beiden Erklärungen korrekt ist, zeige das System von 8 Ursae Minoris, dass „Helium verbrennende, rote Riesensterne Planeten auf engen Umlaufbahnen besitzen können“, betonen Hon und seine Kollegen: „Ungewöhnliche Entwicklungen von Sternen spielen möglicherweise eine wichtige Rolle für das Überleben von Planetensystemen bei alten Sternen.“ Auch bei solchen Sternen lohne sich also die Suche nach Planeten auf engen Umlaufbahnen.
Bildquelle: U. Sydney
