Der rhythmische Tanz der Exoplaneten


Sechs Exoplaneten, von denen sich fünf in einem seltsamen rhythmischen Tanz um ihr Zentralgestirn bewegen, entdeckte die ESA-Exoplaneten-Mission Cheops. Das Planetensystem trägt die Bezeichnung TOI-178 und liegt gut 200 Lichtjahre entfernt im Sternbild des Bildhauers. Der Fund stellt die derzeitigen Theorien zur Planetenentstehung infrage, Größe und Masse dieser Planeten folgt keinem derart geordneten Muster.

Bereits nach Beobachtungen des Planetensystems mit dem NASA-Weltraumteleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) gingen Astronominnen und Astronomen davon aus, dass sie dort zwei oder mehr Exoplaneten finden würden. Neue, präzisere Daten des 2019 ins All gestarteten ESA-Weltraumteleskops Cheops (Characterising Exoplanet Satellite) zeigen nun, dass TOI-178 mindestens sechs Planeten umfasst und dass dieses ferne Sonnensystem außergewöhnlich aufgebaut ist.

Doch während die Planeten im TOI-178-System ihren Stern in einer sehr geordneten Weise umkreisen, geht es bei ihren Dichten chaotischer zu. Einer der Exoplaneten ähnelt von der Dichte der Erde, während sein Nachbar von ähnlicher Größe eine viel geringere Dichte aufweist und damit an einen Mini-Jupiter erinnert. Der nächste Nachbar wiederum weist ähnliche Eigenschaften wie der Neptun auf.

Solch ein Aufbau zeigt sich zum ersten Mal in einem Planetensystem. Bisher sind einige wenige Systeme bekannt, in denen die Planeten in einer rhythmischen Resonanz unterwegs sind, doch bei ihnen nimmt die Dichte der Planeten allmählich ab, je weiter sie vom Stern entfernt sind. Das würde der Theorie entsprechen.

Katastrophale Ereignisse wie Rieseneinschläge könnten große Schwankungen in der Planetendichte erklären, aber das TOI-178-System wäre dann nicht so ordentlich geordnet. Die geordneten Bahnen in diesem System legen nahe, dass sich das System seit seiner Entstehung sehr sanft entwickelt hat.

Die habitable Zone, die jenseits der Orbits der Planeten, die bisher entdeckt wurden anfängt, könnte weitere Planeten enthalten, auf deren Oberfläche flüssiges Wasser vorhanden sein könnte. Zudem wäre interessant, was mit dem innersten Planeten, der sich nicht in Resonanz mit den anderen befindet, geschehen ist. Man vermutet, dass er durch Gezeitenkräfte aus dieser Resonanz herausgefallen ist.

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