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Forscher haben einen Planeten aus der Klasse sogenannter heißer Jupiter entdeckt, der eine volle Umkreisung um seinen Mutterstern in nur 18 Stunden vollbringt. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachmagazin „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht worden.

Dies ist die kürzeste Umlaufperiode, die bei einem Planeten solcher Klasse jemals beobachtet wurde.

Der Planet NGTS-10b wurde im Rahmen des Next-Generation Transit Survey (NGTS)-Projekts in einer Entfernung von etwa 1000 Lichtjahren von der Erde entdeckt. Das Ziel war, Exoplaneten von der Größe des Neptuns mithilfe der Transitmethode zu finden. Der Sinn dieser Methode besteht darin, dass Astronomen die Sterne beobachten, um einen deutlichen Helligkeitsabfall zu erkennen, der darauf hinweist, dass sich ein Planet vor ihnen vorbeibewegt hat.

Heißer Jupiter

Das aus 12 Teleskopen bestehende Robotersuchsystem für Exoplaneten NGTS ist am Paranal-Observatorium in der Atacama-Wüste in Chile stationiert. Zu jedem Zeitpunkt beobachtet das System 100 Quadratgrad des Himmels – eine Fläche mit etwa 100.000 Sternen. Einer dieser Sterne erregte die Aufmerksamkeit der Astronomen aufgrund sehr häufiger Ausfälle seiner Leuchtkraft, die mit dem schnellen Durchgang eines Planeten verbunden sind.

„Wir freuen uns, die Entdeckung von NGTS-10b zu verkünden, einem extrem kurzen periodischen Planeten der Jupiter-Größe, der einen Stern umkreist, der sich nicht allzu sehr von unserer Sonne unterscheidet“, werden in einer Pressemitteilung die Worte des Leiters der Studie, des britischen Astronomen James McCormac, von der Warwick University angeführt.

„Obwohl theoretisch sogenannte heiße Jupiter mit kurzen Umlaufzeiten von weniger als 24 Stunden aufgrund ihrer Größe und häufiger Transite am einfachsten zu erkennen sind, sind sie äußerst selten anzutreffen. Von den Hunderten bekannter heißer Jupiter gibt es derzeit nur sieben mit einer Umlaufzeit von weniger als einem Tag auf der Erde“, so der Astronom.

Ein Jahr auf der Oberfläche dieses Gasriesen, der nach der Größe und Zusammensetzung dem Jupiter ähnelt, dauert nur 18 Stunden. Er dreht sich so schnell, weil er sehr nahe zum Stern ist – der Abstand beträgt nur das Zweifache vom Durchmesser des Sterns. Höchstwahrscheinlich ist der Planet ständig mit nur einer seiner Seiten dem Stern zugewandt, der laut Wissenschaftlern auf 1000 Grad Celsius erhitzt wird. Der Stern selbst ist etwa 30 Prozent kleiner als unsere Sonne und 1000 Grad kälter.

Im Vergleich zum Sonnensystem ist NGTS-10b 27 Mal näher zu seiner Sonne als der Merkur zu unserer. Wissenschaftler stellen fest, dass dies sehr nahe an der sogenannten Roche-Grenze liegt – dem Punkt, an dem die Gezeitenkräfte des Sterns den Planeten letztendlich zerreißen werden.

Die Autoren errechneten, dass sich der Exoplanet spiralförmig bewegt und sich allmählich dem Stern nähert und nach 38 Millionen Jahren die Roche-Grenze überschreiten wird. Das heißt, er ist zum Sterben verurteilt. Die Forscher halten es für einen großen Erfolg, dass sie die Position des Planeten an einem Wendepunkt in seinem Lebenszyklus beobachten konnten, um Fragen hinsichtlich der Evolution solcher Planeten zu beantworten.

Planeten mit ultrakurzen Umlaufbahnen

Ein weiterer Autor des Artikels, David Brown, von derselben Universität in Warwick, fügt hinzu: „Es wird angenommen, dass diese Planeten mit ultrakurzen Umlaufbahnen aus den äußeren Regionen ihres Sonnensystems wandern und letztendlich vom Stern absorbiert oder zerstört werden. Wir sind sehr glücklich, diesen in einer kurzen periodischen Umlaufbahn beobachtet zu haben. Es besteht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass jene Prozesse, mit deren Hilfe der Planet zum Stern wandert, weniger effizient sind als wir denken. In diesem Fall kann der Planet während eines längeren Zeitraumes in dieser Konfiguration leben.”

Astronomen wollen den NGTS-10b im Laufe des nächsten Jahrzehnts weiter beobachten und mithilfe hochpräziser Messungen feststellen, ob dieser Planet in seiner Umlaufbahn bleibt oder sich spiralerweise weiter in Richtung Stern drehen wird. Dies wird weitgehend die zukünftige Sicht der Wissenschaftler auf die Entwicklung heißer Jupiter bestimmen.

„Alles, was wir über die Planetenbildung wissen, sagt uns, dass sich Planeten und Sterne gleichzeitig bilden“, so Daniel Bayliss, der ebenfalls an der Studie teilgenommen hat.

„Das Modell, das wir haben, legt nahe, dass der Stern etwa zehn Milliarden Jahre alt ist – wie der Planet auch. Wir sehen ihn in den letzten Phasen seines Lebens. In den nächsten zehn Jahren kann der Planet anfangen zu wachsen. Wenn wir sehen, dass die Umlaufzeit abnimmt und der Planet sich dreht, können wir viel über die Zusammensetzung des Planeten sagen. “

ek/mt/sna





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Von Veritatis

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