Wenn Sterne ihre Planeten zerstören

2-02_verdunst_planet_g — Erhebliche Schwankungen der Wasserstoff-Absorption bei Transits des Planeten von HD 189733 zu verschiedenen Zeiten zeigen diese ultravioletten Hubble-STIS-Lichtkurven: Während sich 2010 kein Gas bemerkbar machte (rote Symbole), wurde der Planet 2011 von einer dichten Wolke begleitet (blaue Symbole). In Schwarz die optische Lichtkurve der Transits, blau gestrichelt eine für starke Einstrahlung durch den Stern modellierte. [Lecavelier des Etangs et al.]

Dem »heißen Jupiter« HD 189733b wird von seinem Stern offenbar übel mitgespielt: Davon zeugt eine zeitlich stark variable Wasserstoffwolke in seinem Gefolge, die sich bei manchen Transits des Planeten ebenfalls vor das Sternscheibchen schiebt, bei anderen aber nicht. Nachgewiesen wurde die Wolke mit dem Spektrographen STIS auf dem Hubble Space Telescope: Vor, während und nach dem Planetendurchgang wurden laufend Spektren des Sterns aufgenommen, die klar eine zusätzliche Absorption in der Lyman-Alpha-Linie des Wasserstoffs zeigten – aber nur bei einem Transit im September 2011, während der Effekt im April 2010 ausgeblieben war. Dass Exoplaneten auf engen Umlaufbahnen ihre Atmosphäre allmählich verlieren können, wird schon seit einem Jahrzehnt beobachtet, aber HD 189733b ist der erste Fall, bei dem dieser Effekt einer starken zeitlichen Schwankung unterliegt. Und die genaue Modellierung der Beobachtungen von 2011 zeigt noch mehr: Der simple Strahlungsdruck des Sterns reicht nicht wie in den anderen Fällen aus, um diesen starken Atmosphärenverlust des Planeten mit seinen 1,1 Jupitermassen zu erklären.

Vielmehr müssen direktere Kräfte auf die Planetenatmosphäre einwirken, etwa Protonen des Sternwindes, die die Atmosphärenteilchen beschleunigen und mitreißen. Interessanterweise hat nun der Satellit Swift nur acht Stunden vor der Beobachtung im Jahr 2011 einen Röntgenflare auf HD 189733 beobachtet: Der könnte die Eigenschaften des Sternwindes so verändert haben, dass er die Planetenatmosphäre viel stärker angriff, was die erste Wechselwirkung zwischen stellarer Variabilität und der Atmosphäre eines Planeten wäre. Ein weiterer ungewöhnlicher Fall, bei dem ein Stern einen seiner Planeten – in diesem Fall nur von der Größe des Merkur – anzugreifen scheint, war bereits im Frühjahr bekannt geworden: Etwas zieht regelmäßig vor dem Stern KIC 12557548 vorbei, aber die Tiefe der Transits schwankt um einen Faktor von fast 10. Hier ist die – allerdings schwer zu beweisende – Interpretation eine zeitlich variable Staubwolke um den hypothetischen Planeten, die die Hitze des Sterns (den er alle 15,7 Stunden umkreist) direkt aus seiner Oberfläche heraustreibt.

Daniel Fischer

Originalarbeit: