Bei 15 Exoplaneten ist es bisher gelungen, die räumliche Lage ihrer Umlaufbahnen relativ zur Drehrichtung ihrer Sterne zu bestimmen oder zumindest abzuschätzen — und in nicht weniger als fünf Fällen gibt es erhebliche Abweichungen, d.h. die Rotationsachse des Sterns steht nicht senkrecht auf der Bahnebene.
![So verrät sich der »Rückwärtsgang« des Planeten WASP-17b: als charakteristische Zacke in (nach Phase aufgetragenen) Radialgeschwindigkeitsmessungen seines Sterns, während der Planet vor dessen Scheibchen vorbeizieht. Ein ausgeprägter Rossiter-McLaughlin-Effekt ist zu sehen, der bei einer Bahnneigung des Planeten von knapp 150° gegen die Rotationsrichtung des Sterns die beste Übereinstimmung liefert (dicke Kurve). Eine polare Umlaufbahn oder eine in Rotationsrichtung würden sich bei solchen Messungen völlig anders bemerkbar machen (strichpunktierte bzw. gestrichelte Kurven). [Anderson et al.]](https://abenteuer-astronomie.de/wp-content/uploads/2016/01/2-02_planet-backward-400x381.jpg)
WASP-17b ist ein klassischer »heißer Jupiter« mit 3,7 Tagen Umlaufszeit: Alle derartigen Planeten sind nach heutiger Meinung in viel größerem Sternabstand entstanden und später durch Drehimpulsaustausch mit Resten der zirkumstellaren Scheibe nahe an den Stern herangewandert. Dabei bleibt aber die Bahnneigung unverändert, so dass andere Prozesse eine Rolle spielen müssen: Die wahrscheinlichste Erklärung sind relativ heftige gravitative Wechselwirkungen mit einem anderen Planeten. Hinweise auf einen zweiten Planeten gibt es bei WASP-17 nicht, was aber nicht gegen die Erklärung spricht: In Computersimulation solcher Begnungen wird häufig (mindestens) einer der Planeten aus dem System gekickt. Eine gewalttätige Vergangenheit könnte auch eine andere Eigenart von WASP-17b erklären: Bei nur 1,6 Saturnmassen hat er nämlich den 1,5- bis 2-fachen Jupiterdurchmesser und damit nur 6% bis 14% von Jupiters Dichte! Das ist wahrscheinlich ein neuer Rekord für einen »aufgeplusterten« Exoplaneten, dem etwas eine Menge innere Extrahitze zugeführt haben muss. Und die Gezeitenkräfte, die während der Zirkularisierung eines anfangs exzentrischen Orbits — Folge der dramatischen Bahnveränderung — auftreten, wären dafür eine gute Erklärung. Auch der Exoplanet HAT-P-7, gerade noch durch Beobachtungen des Kepler-Satelliten in den Schlagzeilen, scheint eine große Bahnneigung zu besitzen, wobei hier die Interpretation der Messungen durch zwei unabhängige Gruppen noch widersprüchlich ist (eine kommt auf mindestens 86°, die andere auf 130° Neigung). Eine Messreihe deutet dabei interessanterweise auch auf einen zweiten Planeten im System hin, der beim Kippen der Bahn des ersten vielleicht eine Rolle spielte. Und der Anteil gekippter Bahnen unter allen gemessen von etwa einem Drittel könnte bedeuten, dass so etwas schon fast die Regel ist.
Daniel Fischer
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Forschungsarbeit zu WASP-17b: arxiv.org/abs/0908.1553 |
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Zu HAT-P-7: oklo.org/2009/08/18/retrograde |
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Zum RM-Effekt: exoplanetology.blogspot.com/2009/08/how-to-know-exoplanets-direction-of.html |
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