HP 67522b löst heftige Eruption auf seinem Stern aus – die ihm seine Atmosphäre entreißen
Knapp 2900 der bekannten 7500 Exoplaneten umkreisen ihren Zentralstern auf einer engen Umlaufbahn in weniger als zehn Tagen. Unter derart extremen Umständen, so vermuten Astronomen seit langem, könnten sich insbesondere bei jungen Sternen die Magnetfelder von Stern und Planet gegenseitig beeinflussen. Jetzt ist es einem internationalen Forschungsteam erstmals gelungen, ein solches Phänomen tatsächlich zu beobachten – mit überraschenden Ergebnissen: Der 400 Lichtjahre entfernte Planet HIP 67522b löst regelmäßig starke Eruptionen auf seinem Stern aus. Diese Strahlungsausbrüche treffen dann, wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ berichten, den Planeten und zerstören langsam dessen Atmosphäre.
HIP 67522, der Zentralstern des Planeten, ähnelt zwar unserer Sonne, ist mit 17 Millionen Jahren aber noch sehr jung. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist 4,5 Milliarden Jahre alt. Und während unsere Sonne am Äquator 25 Tage für eine Umdrehung um ihre eigene Achse benötigt, dreht sich der junge Stern in etwa anderthalb Tagen einmal um sich selbst. Diese schnelle Rotation führe, so die Astronomen um Ekaterina Ilin vom Niederländischen Institut für Radioastronomie ASTRON, auch zu einem starken und unruhigen Magnetfeld.
Um der Frage nach einer Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern von Stern und Planet nachzugehen, hatten Ilin und ihre Kollegen mit dem Weltraumteleskop TESS gezielt nach solchen jungen Sternen mit Planeten auf engen Umlaufbahnen gesucht. Unter den Kandidaten stach HIP 67522 durch ungewöhnliche Helligkeitsausbrüche hervor. Sofort begann das Team, den Stern und seinen Planeten mit dem Weltraumteleskop Cheops genauer unter die Lupe zu nehmen.
Denn während TESS regelmäßig die Helligkeiten von mehreren hunderttausend Sternen misst, lassen sich mit Cheops gezielt einzelne Sterne mit bekannten Planeten genauer untersuchen. „Mit Cheops beobachteten wir insgesamt 15 weitere Strahlungsausbrüche“, berichtet Ilin, „und alle diese Ausbrüche traten auf, als der Planet von der Erde aus gesehen genau vor seinem Stern stand.“
Aus dieser Übereinstimmung zogen die Forscher zwei Schlüsse: Erstens, die Ausbrüche mussten durch den Planeten ausgelöst sein, und zweitens, die Strahlungsausbrüche zielten genau auf den Planeten. Die Gesamtzahl der durch den Planeten ausgelösten Ausbrüche müsse also hoch sein, da von der Erde aus nur jene wenigen beobachtet werden können, die auftreten, wenn der Planet zwischen Stern und Erde steht.
Ilin und ihre Kollegen vermuten, dass der Planet mit seinem Magnetfeld auf seiner Umlaufbahn ständig Energie aus dem Magnetfeld des Sterns aufnimmt – und diese Energie schließlich wieder Richtung Stern entlädt. Treffe die Energie auf die Oberfläche des Sterns, so die Wissenschaftler, löse sie dort eine Eruption Richtung Planet aus.
Und diese Strahlungsausbrüche bleiben für den Planeten nicht ohne Folgen. HIP 67522b ist noch ein junger Planet, der zwar fast so groß wie Jupiter ist, aber nur einen kleinen festen Kern geringer Masse und dafür eine weit ausgedehnte Atmosphäre besitzt. Jede Eruption entreißt dem Planeten mit ihrer starken Strahlung einen Teil der Atmosphäre. Schon in 100 Millionen Jahren, so haben Ilin und ihre Kollegen ausgerechnet, dürfte HIP 67522b deshalb kleiner als Neptun geworden sein. Das Team will nun weitere ähnliche Systeme aufspüren, um die Entwicklung solcher ungewöhnlichen Planeten genauer zu studieren.
Bildquelle: ESA
