"Zuckerwatte-Planet" WASP-107b mit überraschend kleinem Kern

Immer wieder werden Exoplaneten entdeckt, deren geringe Dichte für Forscher schwer zu erklären ist. Nun wurde einer noch genauer untersucht; Rätsel bleiben.

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Künstlerische Darstellung von WASP-107b

(Bild: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser)

Von
  • Martin Holland

Der feste Kern des "Zuckerwatte-Planeten" WASP-107b ist offenbar deutlich leichter, als bislang bei solchen Gasgiganten für möglich gehalten. Zu diesem Ergebnis kommt eine Gruppe von Astrophysikerinnen und Astrophysikern, die den bereits bekannten Exoplaneten genauer analysiert haben.

Demnach ist der Himmelskörper etwa so groß wie der Jupiter, aber zehnmal leichter als der größte Planet des Sonnensystems. Sein fester Kern dürfte demnach so klein sein, dass 85 Prozent der gesamten Masse von WASP-107b in dessen Gashülle versammelt ist. Darüber wie sich der ungewöhnliche Exoplanet gebildet hat, könnten sie nur spekulieren, schreiben die Wissenschaftler.

Seit der Erforschung von Exoplaneten wurden auch immer wieder Exemplare mit sehr geringen Dichten gefunden, die "Zuckerwatte-Planeten". So hatte das NASA-Weltraumteleskop Kepler ein Sternsystem entdeckt, in dem es gleich drei Exoplaneten mit einer Dichte von jeweils nur rund 0,3 g/cm3 gibt. Zum Vergleich, der Jupiter hat eine mittlere Dichte von etwa 1,3 g/cm3, die Erde von etwa 5,5 g/cm3. Da die geringe Dichte mit den gegenwärtigen Modellen zur Planetenentstehung nur schwer oder gar nicht zu erklären sind, hatten Forscher zwischenzeitlich auch alternative Erklärungen vorgeschlagen. Möglicherweise erscheinen die "Zuckerwatte-Planeten" etwa durch Ringe größer, als sie tatsächlich sind.

Im Fall von WASP-107b haben die Forscher die bekannten Daten überprüft und beispielsweise die Masse mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode noch genauer bestimmt. Ihrer Analyse des wahrscheinlichsten Aufbaus des Exoplaneten zufolge, hat der einen besonders kleinen festen Kern. Der sei nur etwa vier mal so schwer wie unsere Erde. Modelle zur Planetenentstehung setzen demnach aber einen Kern mit mindestens zehnfacher Erdmasse voraus, um solch einen großen Gasplaneten zu bilden. Das plausibelste Szenario sei deshalb, dass sich WASP-107b weiter von seinem Stern entfernt gebildet habe, wo die Gasansammlung viel schneller vonstatten gehe. Dann sei er an seine Position 1/16 Astronomische Einheiten von seinem Stern entfernt gewandert.

Mit WASP-107c haben die Forscher außerdem einen weiteren Exoplaneten in dem System gefunden. Der brauche drei Jahre für einen Umlauf im Gegensatz zu den 5,7 Tagen bei WASP-107b. Außerdem sei sein Orbit äußerst exzentrisch, was auf eine turbulente Vergangenheit in der Geschichte des Sternsystems hindeute. Die Forscher wollen WASP-107b mit dem geplanten Weltraumteleskop James Webb weiter beobachten, denn auch abseits seiner geringen Dichte gebe es weitere unbeantwortete Fragen, heißt es noch. Ihre Analyse haben sie im Astronomical Journal veröffentlicht.

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