Darstellung des neptunähnlichen Planeten, der seine Bahn um einen Weißen Zwerg zieht. Der Gasriese verliert seine Atmosphäre, wodurch eine Scheibe um den Stern entsteht.
Unsere Sonne wird noch lange weitermachen wie bisher. Unermüdlich wird sie in ihrem Kern Wasserstoff zu Helium fusionieren und relativ konstant Strahlung abgeben. In fünf Milliarden Jahren wird ihr aber der Treibstoff ausgehen – und das Sonnensystem wird nicht mehr wiederzuerkennen sein: Die Sonne wird sich auf das Hundertfache zu einem Roten Riesen aufblähen und die Planeten in ihrer Nähe verschlingen. Auch die Erde.
Jahrmillionen später wird die riesenhafte Sonne dann ihre äußeren Schichten verlieren und zum Weißen Zwerg schrumpfen – ein Schicksal, das unzählige andere Sterne mit ihr teilen. Was aber bedeutet das für die äußeren Planeten im Sonnensystem?
Eine aktuelle astronomische Entdeckung liefert nun Hinweise auf ein mögliches Überlebensszenario: Forscher sind erstmals auf einen Gasriesen gestoßen, der um einen Weißen Zwerg kreist: Der Exoplanet umrundet den kompakten Sternenüberrest mit der Bezeichnung WDJ0914+1914 auf einer engen Bahn alle zehn Tage. Das hat aber seinen Preis: Der Planet verliert dabei seine äußeren Schichten. "Die Entdeckung eröffnet ein neues Fenster zum endgültigen Schicksal der Planetensysteme", sagte Boris Gänsicke von der University of Warwick.
Spuren einer Scheibe
Das spektakuläre System befindet sich etwa 1.500 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Krebs und war den Astronomen bei der Auswertung von Beobachtungsdaten von 7.000 Weißen Zwergen ins Auge gestochen. Durch die Analyse der geringen Lichtschwankungen dieses Sterns konnten Spuren von chemischen Elementen in Mengen nachgewiesen werden, die noch nie zuvor bei einem Weißen Zwerg beobachtet wurden. "Wir wussten, dass in diesem System etwas Außergewöhnliches vor sich gehen muss", so Gänsicke, Erstautor der Studie im Fachblatt Nature.
Folgebeobachtungen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile bestätigten die Anwesenheit von Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel. Detailauswertungen und Simulationen zeigten, dass sich diese Elemente in einer Gasscheibe um den Weißen Zwerg befinden, die nicht vom Stern selbst stammt. Für die Entstehung der Scheibe komme nur eine Erklärung infrage, schreiben die Forscher: Sie muss von einem riesigen verdampfenden Exoplaneten erzeugt werden, der viel größer ist als der Stern.
Gewanderter Gasriese
Die nachgewiesenen chemischen Signaturen ähneln jenen der Atmosphären eisiger Gasplaneten wie Neptun und Uranus. Wie die Forscher berichten, würden diese Planeten in der Umgebung eines Weißen Zwergs durch die extreme ultraviolette Strahlung ihre äußeren Schichten verlieren. Der größte Teil des Gases würde entweichen, der Rest aber eine Scheibe bilden, die wiederum in den Stern strömt.
Genau das sei offenbar bei WDJ0914+1914 der Fall, so Gänsicke und Kollegen: Die Kombination aus Beobachtungen und theoretischen Modellen ermögliche sogar ein etwas detaillierteres Bild dieses Systems. Der Weiße Zwerg dürfte demnach rund 28.000 Grad Celsius heiß und nur halb so groß sein wie der Planet, der in einem Abstand von nur zehn Millionen Kilometern seine Bahn zieht.
Als der Stern noch ein aufgeblähter Roter Riese war, wäre der Planet in dieser Nähe sofort verschlungen worden. Er kann also erst später in die enge Umlaufbahn geraten sein – möglicherweise durch gravitative Wechselwirkungen mit bisher unentdeckten Planeten, die sich ebenfalls noch in dem System befinden könnten. (David Rennert, 4.12.2019)