Uralte Planeten zu Besuch

forschung_02_g — Kapteyns Stern – im Ausschnitt mit den zwei neu entdeckten Planeten dargestellt – ist das prototypische Mitglied einer Gruppe von Sternen, die sich schnell durch die Nachbarschaft der Sonne bewegen und besonders metallarm sind: Vermutlich herausgerissen aus einer Zwerggalaxie, die der Milchstraße zu nahe kam und deren ehemaliger Kern heute als großer Kugelsternhaufen Omega Centauri am Südhimmel steht. [University of California – Irvine: V. Robles, J. Bullock und M. Rocha / University of California – Santa Cruz: J. Primack]

Er ist zur Zeit nur 13 Lichtjahre von der Erde entfernt, gehört aber zum Halo der Milchstraße, ist schätzungsweise zehn bis zwölf Milliarden Jahre alt, war einmal Teil einer kleinen Galaxie, die vom Schwerefeld der Milchstraße zerrissen wurde und hat mindestens zwei Planeten – von denen sich einer auch noch in einer potenziell bewohnbaren Zone befindet. Oder auch nicht, denn »Kapteyns Stern« ist ein roter Zwerg des Spektraltyps M1.0 und Modellrechnungen zum Schicksal der Atmosphären von Planeten dieses in der Milchstraße häufigsten Sterntyps, die gleichzeitig publik wurden, lassen nichts Gutes erahnen. Messungen mit gleich drei verschiedenen Spektrographen hatten bei Kapteyns Stern Dopplersignale mit Perioden von 49 Tagen und 122 Tagen gefunden, die auf zwei Planeten mit mehrfacher Erdmasse hindeuten – und derjenige mit der kürzeren Periode hat einen Abstand von dem kühlen Stern mit 0,28 Erdmassen, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich wäre.

Dies ist aber natürlich nur so, wenn eine Atmosphäre dafür sorgt, dass es nicht sofort siedet und in den Raum verschwindet: Die »Mondmeere« sind schließlich auch staubtrocken, obwohl der Erdmond mitten in der habitablen Zone der Sonne residiert. Und genau das ist das Problem, das die neue Studie aufgezeigt hat: Um überhaupt diese Zone zu erreichen, müssen Planeten einem lichtschwachen M-Stern viel näher sein als etwa der Sonne. Der Sternwind aber ist in geringem Abstand rund tausendmal intensiver als was z.B. die Erde aushalten muss: Die neuen Rechnungen legen nahe, dass die Magnetosphären von vermeintlich habitablen M-Zwerg-Planeten zu schwach sind, um Widerstand zu leisten. Der Sternwind heizt die Atmosphären katastrophal auf (ionosphärische Joule-Heizung wird dieser Prozess genannt) und reißt sie davon, zurück bleiben warme Wüstenwelten. Trotzdem ist die Entdeckung von Kapteyns zwei Supererden interessant, denn sie liefern Einsichten in Planetenbildungsprozesse in der Frühgeschichte der Milchstraße.

Daniel Fischer

Originalarbeit zu den Kapteyn-Planeten: