Für Exoplanetenforscher hat sich vor dreißig Jahren buchstäblich der Himmel geöffnet. Jahrhundertelang war spekuliert worden, ob es dort draußen jenseits der Grenzen des Sonnensystems noch andere, womöglich exotischere Welten gibt. Doch als ab den frühen 1990er-Jahren die ersten messbaren Beweise gelangen, zeigte sich nicht nur, dass Planetensysteme eher die Regel als die Ausnahme sind, sondern auch, dass Exoplaneten in vielen Fällen noch fremdartiger sind als vermutet.
Die ersten Exoten
Schon die ersten beiden Nachweise waren ausgesprochene Exoten: "Poltergeist" und "Phobetor" kreisen im festen Gravitationsgriff eines Neutronensterns. Geboren wurden sie vermutlich aus der Asche zweier kollidierter Sterne.
Mittlerweile weiß man von fast 4.900 Planeten um mehr als 3.600 Sterne. Parallel zu den immer empfindlicheren Detektionsmethoden verfeinern sich auch jene technischen Sinne, die uns inzwischen erstaunlich viele Details über die Beschaffenheit der Lichtjahre entfernten Welten liefern können.
Ein gutes Beispiel dafür ist TOI-2109b. Aus vergangene Woche veröffentlichten Daten der Tess-Mission (Mission Transiting Exoplanet Survey Satellite) schlossen Forschende, dass dieser Exoplanet fünfmal massereicher ist als der Jupiter und seinen Stern zwanzigmal näher umkreist als Merkur die Sonne.
Schnell und dicht
Enge Umlaufbahnen, hohe Massen – Eigenschaften wie diese erleichtern das Auffinden fremder Planeten, weshalb auf der Liste bisher detektierter Exoplaneten nur vergleichsweise wenige kleine Felsplaneten stehen. Ein solcher seltener Winzling ist nun einem internationalen Team von Planetenjägern ins Netz gegangen. Die Parameter dieses außergewöhnlichen Systems konnten dabei mit bisher unerreichter Präzision bestimmt werden: GJ 367b ist knapp 31 Lichtjahre entfernt, befindet sich also praktisch in unserem kosmischen Vorgarten, und verfügt nur über etwa die halbe Masse unserer Erde.
Seinen Durchmesser gibt die Gruppe um Kristine Lam und Szilárd Csizmadia vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Fachjournal "Science" mit knapp über 9.000 Kilometern an; die erreichte Messgenauigkeit betrug dabei sieben Prozent. Damit ist GJ 367b einer der kleinsten je nachgewiesenen Exoplaneten.
Ein Jahr, so kurz wie ein Tagesdrittel
Der mithilfe des Weltraumteleskops Tess entdeckte Exoplanet benötigt etwa acht Stunden, um sein Muttergestirn einmal zu umrunden. Das qualifiziert ihn für die Gruppe der Ultrakurzperiodischen Exoplaneten (USP), deren astronomisches Jahr unter 24 Stunden liegt.
Durch die genaue Bestimmung seines Radius und seiner Masse mithilfe einer Kombination verschiedener Auswertungsmethoden konnten die Forschenden auch Rückschlüsse auf die innere Struktur des Exoplaneten ziehen – und die erwies sich als durchaus überraschend: Die Daten verweisen auf eine Dichte, die an jene von purem Eisen herankommt. "Wahrscheinlich wird der Planet, ähnlich wie Merkur, von einem großen Eisenkern dominiert", erklärt Csizmadia.
Einstmals größer
Durch seine große Nähe zum Zwergstern GJ 367 herrschen auf dem rasenden Zwerg Oberflächentemperaturen, bei denen Eisen bereits zu schmelzen beginnt. Wie also konnte sich ein solcher Eisenplanet dort entwickeln? Noch rätseln die Forschenden, doch die vorerst plausibelste Erklärung wäre, dass GJ 367b einst ein größerer Planet war, dessen äußere Gas- und Gesteinsschichten allmählich von der intensiven stellaren Strahlung weggebrannt worden sind. (tberg, 3.12.2021)