Es gibt momentan 565 bekannte Exoplaneten, die so massereich wie Jupiter oder schwerer sind – das ist etwa ein Drittel der Population bestätigter Exoplaneten. Ungefähr ein Viertel der massereichen Exoplaneten kreist in geringer Entfernung um ihre Sterne, wobei sie Umlaufperioden von weniger als zehn Tagen haben (die Erde braucht 365 Tage für eine Umkreisung der Sonne). Aufgeheizt durch die Strahlung des nahen Sterns, werden diese Riesen oft als Hot Jupiters (“Heiße Jupiter”) bezeichnet.
Trotz der großen und vielfältigen Population bekannter Riesenplaneten ist es so, dass nur zwei von ihnen ältere, entwickelte Sterne umkreisen. Wie und warum es so viele Riesenplaneten in großer Nähe zu ihren Zentralsternen gibt, ist nach wie vor ein Rätsel: Vielleicht wandern sie im Lauf der Zeit aus weiter entfernten Bereichen ihrer Sonnensysteme dorthin. Oder vielleicht werden sie dort geboren?
Entwickelte Sterne, die nahe Riesenplaneten beherbergen, liefern einige Anhaltspunkte und ein wertvolles Teil für das Bild: Wenn diese Sterne abkühlen und im Durchmesser anwachsen, könnten sie jeden nahen Planeten stören oder sogar verschlucken. Das Auffinden von Beispielen erlaubt Astronomen, ihre Modelle über die Entstehung und Entwicklung von Planeten zu verbessern.
Die Astronomen Dave Latham, David Kipping, Matthew Payne, David Sliski, Lars Buchhave, Gilbert Esquerdo, Michel Calkins und Perry Berlind vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und ihre Kollegen haben zwei neue, riesige Exoplaneten um einen entwickelten Stern untersucht. Kepler-432b besitzt etwa 5,4 Jupitermassen und umkreist seinen Stern alle 52,5 Tage – er ist das dritte bekannte Beispiel für einen Riesenplaneten in großer Nähe zu einem entwickelten Stern. Kepler-432c weist die 2,4-fache Jupitermasse auf und benötigt eine viel längere Zeit für eine Umkreisung seines Zentralsterns: 406 Tage. Der Stern Kepler-432 vereinigt etwa 1,35 Sonnenmassen in sich und ist rund 3,5 Milliarden Jahre alt. Er hat gerade seine stabile Phase des Wasserstoffbrennens abgeschlossen und begonnen zu wachsen. Sein derzeitiger Durchmesser beträgt 4,16 Sonnendurchmesser.
Die Astronomen stellten fest, dass der massereiche, innere Planet aus mindestens drei Gründen seltsam ist. Erstens ist er nicht sehr heiß, was untypisch für Hot Jupiters ist. Seine Umlaufbahn ist hochgradig exzentrisch, was bedeutet, dass sich die Entfernung zu seinem Stern im Laufe einer Umkreisung beträchtlich ändert. Das spricht dafür, dass er in diese Umlaufbahn migriert sein könnte. Außerdem ist seine Rotationsachse eng an der Rotationsachse des Sterns ausgerichtet. Das ist eine weitere seltsame Eigenschaft, vor allem, weil dies bei migrierten Planeten nicht üblich ist.
Die Ergebnisse unterstreichen die bemerkenswerte Vielfalt der Eigenschaften von Exoplaneten und der möglichen Entstehungsmechanismen. Sie lassen darauf schließen, dass Kepler-432b entweder ein besonders seltener Fall ist, oder dass er eine häufige Klasse von Exoplaneten repräsentiert, die normalerweise von ihren Zentralsternen zerstört werden. In diesem Fall hätte er es geschafft, bis jetzt zu überleben, obwohl seine Tage wahrscheinlich gezählt sind (vielleicht nur noch ein paar hundert Millionen Jahre).
Abhandlung: “Kepler-432: A Red Giant Interacting with One of Its Two Long-Period Giant Planets” von Samuel N. Quinn, Timothy. R. White, David W. Latham, William J. Chaplin, Rasmus Handberg, Daniel Huber, David M. Kipping, Matthew J. Payne, Chen Jiang, Victor Silva Aguirre, Dennis Stello, David H. Sliski, David R. Ciardi, Lars A. Buchhave, Timothy R. Bedding, Guy R. Davies, Saskia Hekker, Hans Kjeldsen, James S. Kuszlewicz, Mark E. Everett, Steve B. Howell, Sarbani Basu, Tiago L. Campante, Jørgen Christensen-Dalsgaard, Yvonne P. Elsworth, Christoffer Karoff, Steven D. Kawaler, Mikkel N. Lund, Mia Lundkvis, Gilbert A. Esquerdo, Michael L. Calkins und Perry Berlind – ApJ 803, 49, 2015
Quelle: https://www.cfa.harvard.edu/news/su201520
(THK)
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