Astronomen fanden ein Sonnensystem mit sechs Planeten, die sich harmonisch wie eine kosmische Tänzergruppe bewegen. Die Entdeckung ist bedeutend, weil die Bahnkonfiguration der Planeten zeigt, dass das System seit seiner Entstehung vor mehr als einer Milliarde Jahren weitgehend unverändert ist.
Es kann damit erklären, wie Sonnensysteme in der Milchstraße entstanden sind. Das Sternensystem ist nur 100 Lichtjahre von uns entfernt. Die sechs Planeten kreisen in unmittelbarer Nähe ihres Wirtssterns, und zwar so nahe, dass alle ihre Bahnen in den Abstand zwischen Merkur und unserer Sonne passen würden.
Zwei Satelliten – Tess der NASA und der ESA-Satellit Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) – lieferten die Daten zur Entschlüsselung des Planetensystems.
Der Stern HD110067 befindet sich in rund 100 Lichtjahren* Entfernung im nördlichen Sternbild Coma Berenices. In 2020 entdeckte der Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) der NASA Einbrüche in der Helligkeit des Sterns, die darauf hindeuteten, dass Planeten vor der Oberfläche des Sterns vorbeiziehen. Eine erste Analyse ergab zwei mögliche Planeten. Einer mit einer Umlaufzeit – der Zeit, die für einen Umlauf um den Stern benötigt wird – von 5,642 Tagen und der andere mit einer Periode, die noch nicht bestimmt werden konnte.
Nochmal ran an die Daten
Zwei Jahre später beobachtete Tess denselben Stern erneut. Die Analyse der kombinierten Datensätze schloss die ursprüngliche Interpretation aus, ergab aber zwei andere mögliche Planeten.
Die genaue Durchsicht der Cheops-Daten bestätigte einen dritten Planeten in dem System, der den entscheidenden Hinweis zur Entschlüsselung des gesamten Systems brachte. Nun war klar, dass sich die drei Planeten in einer orbitalen Resonanz befanden.
HD110067 ist das hellste bekannte System mit vier oder mehr Planeten.
Der Mutterstern könnte noch mehr Planeten haben. Die sechs bisher gefundenen Planeten sind etwa zwei- bis dreimal so groß wie die Erde, haben aber eine Dichte näher an den Gasriesen in unserem eigenen Sonnensystem.
Da es sich um Gasplaneten handelt, geht man davon aus, dass sie einen festen Kern aus Gestein, Metall oder Eis haben, der von dicken Wasserstoffschichten umhüllt ist, so die Wissenschaftler. Es sind weitere Beobachtungen erforderlich, um festzustellen, was sich in ihren Atmosphären befindet.
Die Harmonie
Der äußerste Planet hat eine Umlaufzeit von 20,519 Tagen, was fast dem 1,5-fachen der Umlaufzeit des nächsten Planeten mit 13,673 Tagen entspricht. Diese wiederum ist fast genau das 1,5-fache der Umlaufzeit des inneren Planeten mit 9,114 Tagen. Der innere Planet absolviert also drei Umläufe für je zwei seines nächsten Nachbarn. Das Gleiche geschieht mit dem zweiten und dem dritten sowie mit dem dritten und dem vierten.
Die Vorhersage weiterer Bahnresonanzen und deren Abgleich mit den verbleibenden unerklärten Daten führte zur Entdeckung der weiteren drei Planeten des Systems.
Planeten um Sterne neigen dazu, sich in Resonanz zu bilden. Diese Umläufe können aber leicht gestört werden. So können beispielsweise ein sehr massereicher Planet, eine nahe Begegnung mit einem vorbeiziehenden Stern oder ein gigantisches Einschlagsereignis das sorgfältige Gleichgewicht stören. Infolgedessen befinden sich viele der den Astronomen bekannten Mehrplanetensysteme nicht mehr in Resonanz.
Mehrplanetensysteme in Resonanz sind selten. Sie stellen nur etwa ein Prozent aller Planetensysteme dar. Deshalb ist HD110067 etwas Besonderes.
Keine neuen Freunde
Die Umlaufzeiten der Planeten betragen nur neun bis 54 Tage, was bedeutet, dass sie ihrem Stern näher sind als die Venus der Sonne. Das macht sie übermäßig heiß.
Keiner der Planeten in perfekter Synchronität befindet sich also in der so genannten bewohnbaren Zone des Sterns. Die Wahrscheinlichkeit von Leben, zumindest so wie wir es kennen, ist daher ziemlich unwahrscheinlich.
*Ein Lichtjahr entspricht 9.334.195.200.000 Kilometer.
