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News: Corot findet ungewöhnliches Exoplanetensystem

Der astronomische Forschungssatellit Corot stieß auf einen Exoplaneten von der Größe des Jupiter, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Das besondere an diesem System ist, dass der Stern seinem Planeten immer die gleiche Seite zuwendet, das System rotiert gebunden. So ein Verhalten wurde noch nie beobachtet.
Der Forschungsatellit Corot in der Erdumlaufbahn
Mittlerweile sind seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahre 1995 mehr als 300 weitere Planeten um mehr als 250 verschiedene Sterne bekannt, so dass die Entdeckung weiterer derartiger Himmelskörpern kaum noch Schlagzeilen macht. Der Fund des Forschungssatelliten Corot, der speziell für die Suche nach so genannten Transitplaneten gebaut wurde, ist jedoch recht ungewöhnlich.

Um Planeten aufzuspüren, beobachtet Corot permanent mehr als 50 000 Sterne und registriert feine Veränderungen ihrer Helligkeiten. Die meisten Schwankungen werden durch die veränderliche Aktivität der Sterne selbst verursacht, oder es handelt sich um ein Doppel- oder Mehrfachsystem, bei dem sich die Partner wechselseitig bedecken. Gelegentlich aber wird solch eine periodische Helligkeitsveränderung durch einen Exoplaneten verursacht, dessen Bahn zufälligerweise so im Raum orientiert ist, dass wir sie von der Seite her sehen und der Planet einmal pro Umlauf vor dem Stern vorbeizieht. Dann deckt der Planet bei der Passage seines Zentralgestirns einen kleinen Teil von dessen Scheibe ab und verursacht eine Abnahme der Helligkeit von typischerweise ein bis drei Prozent.
Die Lichtkurve von Corot-exo-4a
Die Lichtkurve von Corot-exo-4a | Diese Lichkurve des Sterns Corot-exo-4a deckt einen Zeitraum von etwa 60 Tagen ab. Die mittlere Helligkeit des Sterns wurde auf den Wert 1 normiert. Die spitzen Minima werden durch die Vorübergänge des jupitergroßen Exoplaneten Corot-exo-4b verursacht, der die Helligkeit seines Zentralgestirns dabei um etwa anderthalb Prozent abschwächt. Die anderen, unregelmäßigeren Veränderungen der Lichtkurve sind auf Aktivitätsschwankungen des Sterns zurückzuführen.


Bislang konnte Corot seit seinem Start vor anderthalb Jahren nunmehr vier derartige Transitplaneten nachweisen. Der neueste Fund umrundet sein Zentralgestirn in 9,2 Tagen, die längste bekannte Umlaufperiode eines Transitplaneten. Der Stern mit der Bezeichnung Corot-exo-4a ist sonnenähnlich und weist eine etwas höhere Masse als unsere Sonne auf. Der Planet ist etwa so groß wie Jupiter in unserem Sonnensystem.

Überrascht waren die Forscher um Malcolm Fridlund von der ESA, als sie mit erdgebundenen Teleskopen die Rotationsperiode von Corot-exo-4a bestimmten. Der Stern zeigt große langlebige Sonnenflecken, die durch die Rotation in unser Sichtfeld hinein- und hinauswandern und so charakteristische Helligkeitsschwankungen verursachen. Der Stern benötigt exakt so lange für eine Rotation um seine Achse, wie der Exoplanet für einen Umlauf. Dies bedeutet, der Stern wendet seinem Begleiter immer die gleiche Seite zu.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit gilt das Gleiche auch für den Exoplaneten, der etwa ein Tausendstel der Masse seines Sterns aufweist. Er sollte durch Schwerkraftwechselwirkungen mit seinem Zentralgestirn längst abgebremst sein und ihm ebenfalls stets die gleiche Seite zuwenden. Wenn beide Körper gebunden rotieren, spricht man auch von Hantelrotation.

Völlig unklar ist jedoch, warum sowohl Stern als auch Planet gebunden rotieren, denn eigentlich ist die Masse des Exoplaneten viel zu gering, um einen Stern abbremsen zu können. Möglicherweise herrschten bei der Entstehung dieses Systems ganz besondere Bedingungen, die den Forschern noch länger Rätsel aufgeben dürften.

TA

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