NASA-Teleskop findet seltene, fluffige Zuckerwatte-Planeten

Das Weltraumteleskop TESS hat 2 sogenannte Zuckerwatte-Planeten gefunden. Das ist keine stilistische Umschreibung, sondern die offizielle Bezeichnung, die die Eigenschaften solcher „Super Puffs“ widerspiegelt. 

Sie haben eine sehr geringe Dichte im Verhältnis zu ihrer Größe - wie Zuckerwatte, die zwar riesig aussieht, aber zu einem kleinen Ball zusammengedrückt werden kann. Im Fall des 1.113 Lichtjahre von der Erde entfernten Systems um den Stern TOI-791 wurden gleich zwei solcher seltenen Objekte gefunden. 

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So groß wie Jupiter

Die NASA bezeichnet TOI-791 b und TOI-791 c als die „fluffigsten“ Exoplaneten, die je gefunden wurden. TOI-791 b ist in etwa so groß wie der Jupiter, hat aber lediglich 3 Prozent seiner Masse. TOI-791 c ist sogar größer als der Gasriese in unserem Sonnensystem, hat aber auch nur 5,9 Prozent seiner Masse. 

„Der Hauptgrund, warum diese Entdeckung so spannend ist, ist dass wir überhaupt nicht mit ihr gerechnet haben“, sagt Jon Jenkins, der das Team leitet, das die Teleskop-Daten auswertet und für die Wissenschaft aufbereitet, in einem Statement. Sie seien ein Rätsel, das es zu lösen gilt, denn Zuckerwatte-Planeten sind extrem selten und hier fand man gleich 2 in einem System. 

Dieses Rätsel ist ein astrophysikalisches, denn wie solche Planeten entstehen, ist noch nicht klar. Bisher konnte die NASA erst wenige davon finden. Eine Hypothese ist, dass Staub kontinuierlich zur Obergrenze ihrer Atmosphäre entweicht, eine andere ist, dass einige dieser Planeten kleiner sind als gedacht, aber große Ringsysteme haben.

Ungewöhnlich ist nicht nur, wie aufgebläht die Gasplaneten sind, sondern auch ihre Umlaufbahn. Die ist mit 139 und 232 Tagen ungewöhnlich lang. Nicht, weil es unwahrscheinlich ist, dass Planeten lange Orbits haben, schließlich braucht die Erde 365 Tage. Sondern weil sie sehr schwer mit einem Teleskop zu finden sind.

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NASAs Planetenjäger

Gefunden wurden TOI-791 b und TOI-791 c mit dem NASA-Planetenjäger TESS. Der „Transiting Exoplanet Survey Satellite“ ist ein Weltraumteleskop, das gezielt mithilfe der Transitmethode nach Exoplaneten sucht. Dabei werden Sterne über einen langen Zeitraum beobachtet, um mögliche Helligkeitsveränderungen zu registrieren, wenn sich ein Planet auf seiner Umlaufbahn vor seinen Zentralstern schiebt. 

Um sicherzugehen, dass es sich bei der Helligkeitsveränderung wirklich um einen Planeten handelt, muss mehr als ein Transit aufgenommen werden. Ein Teleskop aber jahrelang auf das gleiche System zu richten, ist zu aufwändig und teuer, weshalb mit dieser Methode meist Planeten mit kurzen Umlaufbahnen gefunden werden. 

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TESS konnte aber 7 Jahre lang Daten von 1.122 Beobachtungstagen sammeln. Die Analyse dieser Daten ergab auch, dass die beiden Planeten sich in ihrer Umlaufbahn gegenseitig beeinflussen, wenn sie aneinander vorbeifliegen. Sie veranstalten je nach Position eine Art Tauziehen, das mal in die eine, mal in die andere Richtung geht. Da die Masse von Zuckerwatte-Planeten aufgrund ihrer Eigenschaften schwer zu bestimmen ist, nutzen die Astronomen genau diese Wechselwirkung für die Berechnung.

Aufschluss über Entstehung von Planeten und Systemen

Das System um TOI-791 könnte künftig dabei helfen, die Entwicklung solcher Planetensysteme zu verstehen. „Man geht davon aus, dass die Entstehung großer Planeten die Entwicklung eines Planetensystems vorantreibt. Daher ist die weitere Erforschung dieser Planeten, die zwar die Größe des Jupiter haben, aber weitaus weniger Masse als dieser aufweisen, von großem Wert“, sagte Mit-Autor der Studie, Steve Howell, vom NASA Ames Research Center. Die Studie erschien im Fachmagazin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Die Forscher hoffen durch genauere Untersuchung die chemische Zusammensetzung der Atmosphären zu erfassen. Auch darüber, wie ihr Spin (wie sie sich um die eigene Achse drehen) Einfluss auf ihre Form nimmt, soll weitere Forschung Aufschluss geben. Grundsätzlich soll TOI-791 dabei helfen herauszufinden, wie solche Zuckerwatte-Planeten überhaupt entstehen.