Sieben erdgroße Planeten bei einem ultrakalten Zwerg

Die sieben Planeten des Sterns TRAPPIST-1 im korrekten Größenvergleich (sie haben zwischen 0,77 und 1,13 Erddurchmesser, der Stern 0,12 Sonnendurchmesser) - die Oberflächen sind natürlich Fantasie. [NASA/R. Hurt/T. Pyle]

Das Planetensystem des Sterns TRAPPIST-1 hatte schon letztes Jahr Aufsehen erregt, als dort die ersten drei Planeten eines ultrakalten Zwergsterns im Transit entdeckt worden waren. Weitere Beobachtungen zeigen nun, dass es sogar sieben Planeten sind, alle von ungefähr Erdgröße – und dass drei davon (passende Atmosphären vorausgesetzt) sogar flüssiges Wasser auf der Oberfläche haben könnten und damit potenziell lebensfreundlich wären.

Mit den neuen Erkenntnissen – zu denen außer dem kleinen TRAPPIST-Teleskop vor allem der Infrarot-Satellit Spitzer, der einmal 20 Tage ununterbrochen auf den Stern starrte, und etliche andere Teleskope auf der Erde beitrugen – ist das TRAPPIST-1-System nun dasjenige mit den meisten Planeten von ungefährer Erdgröße (selbst unser Sonnensystem hat derer nur zwei). Und es besitzt auch die meisten Planeten gleichzeitig in der “habitablen Zone”, wo die Temperatur flüssiges Wasser erlauben würde (im Sonnensystem: nur die Erde). Allerdings stecken hinter dieser Aussage doch einige Annahmen: Der ultrakalte Zwergstern hat nur 1/2000 der Sonnenleuchtkraft, die Planeten umkreisen ihn in sehr geringen Abständen und rotieren daher vermutlich gebunden, d.h. es zeigt immer ihre selbe Seite zum Stern. Erst wenn angenommene Atmosphären – Hubble sucht aber schon danach – in Modellrechnungen eingehen, kommen auf den Planeten e, f und g relativ angenehme Temperaturen zustande. Von außen erreichen die Planeten zwischen einem Achtel und dem Vierfachen des Energieeintrags, den die Erde von der Sonne erhält: Die Bedingungen für e, f und g entsprechen dabei etwa denen für Venus, Erde und Mars.

Bei dem Planetensystem von TRAPPIST-1 sind nicht nur die Größen – 0,76 bis 1,13 Erddurchmesser – aller sieben Planeten bekannt, die sämtlich aus Erdsicht vor dem Sternscheibchen herziehen und charakteristische Verdunklungen hervorrufen, da sie praktisch exakt in derselben Ebene um den Stern laufen. Erfreulicherweise kennt man auch die Massen der sechs innersten Planeten zumindest grob: das ca. 0,4- bis 1,3-fache des irdischen Werts. Diese Information ist gegenseitigen Bahnstörungen zu verdanken, die die Zeitpunkte der Durchgänge vor dem Stern leicht variieren lassen, eine Folge wiederum des geradezu systematisch aufgebauten Planetensystems, bei dem die Umlaufszeiten der sechs (von 1,5 bis 12,4 Tagen) in ungefähr ganzzahligen Verhältnissen wie 8:5 oder 5:3 zueinander stehen. Aus Durchmessern und Massen folgen die Dichten der sechs inneren Planeten (vom äußersten Planeten wurde erst ein Durchgang beobachtet) von grob 60% bis 90% derjenigen der Erde. Es sind mithin alles größtenteils felsige Körper, die man getrost als “terrestrische” Planeten bezeichnen darf. Wie “erdähnlich” sie freilich sind, gerade angesichts ihrer exotischen Sonne, darüber schweigt der Exoplanetenforscher lieber und ruft nach noch mehr Daten.

Daniel Fischer

LINK:
ESO Release mit Originalarbeit und vielen Visuals: https://www.eso.org/public/news/eso1706

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