Exoplaneten: Den Roten Riesen überlebt
Manche Sterne blähen sich gegen Ende ihres Lebens auf und verschlingen dabei ihre innersten Planeten. Unserem Sonnensystem steht das in einigen Milliarden Jahre bevor - Schicksal der Erde ungewiss. Da läßt ein neuer Planetenfund nun Hoffnung schöpfen.
© Mark Garlick / HELAS (Ausschnitt)
Die Sonne macht eigentlich einen beständigen Eindruck: Jeden Tag strahlt sie vom Himmel in einer scheinbar gleich bleibenden Manier. Das verdanken wir nur ihrem jetzigen Lebensabschnitt – in mittlerem Alter verbrennt sie in ihrem Inneren Wasserstoff zu Helium und versorgt die Erde so kontinuierlich mit gerade so viel Energie, dass Leben möglich ist. In etwa fünf Milliarden Jahren gehen die Wasserstoffvorräte in ihrem Kern allerdings zur Neige. Und das hat weit reichende Folgen – sie verwandelt sich in einen Roten Riesen.
Ihr Radius nimmt um das hundertfache zu. Ihre äußeren Schichten kühlen dabei langsam ab und leuchten in dunklem Rot. Die Temperatur auf der Erde steigt in wenigen tausend Jahren rapide an. Pflanzen verdorren und legen karge Landschaften frei, Menschen und Tiere können der enormen Hitze ebenfalls nicht standhalten. Die Ozeane verdunsten und schließlich wird der Planet wie einst von flüssigem Magma überzogen sein. Kann er die Strapazen überleben, um schließlich in einer fernen Umlaufbahn um die ausgebrannte Sonne zu enden, oder wird er in die Hülle des aufgeblähten Sterns gezogen und durch die intensive Strahlung verdampfen?
Auf der Suche nach Antworten durchforsten Wissenschaftler den Nachthimmel nach fremden Planeten in vergleichbarer Lage. Ihre Muttersterne sollten sich in verschiedenen Entwicklungsstadien befinden, damit sich die ferne Zukunft der Erde rekonstruieren lässt. Roberto Silvotti vom Staatlichen Astrophysikalischen Institut in Neapel und Kollegen spürten nun einen solchen Himmelskörper auf: Der massereiche Gasriese kreist in der 1,7-fachen Erde-Sonne-Distanz (1,7 Astronomische Einheiten) um den alten Stern V 391 Pegasi.
In seinen besten Jahren besaß das betagte Gestirn vermutlich eine sonnenähnliche Masse und sein Planet bewegte auf einer erdähnlichen Umlaufbahn. Nachdem sein Stern seinen Wasserstoff im Zentrum verheizt hatte, expandierte er bis auf einen Radius von 0,7 Astronomischen Einheiten, so vermuten die Forscher. Aus bislang unerklärlichen Gründen pustete er am Ende der Roten-Riesen-Phase seine wasserstoffreiche Hülle mit einem starken Wind ins All – immerhin etwa ein Drittel seiner Masse. Nur etwa zwei Prozent der bekannten Roten Riesen enden in einem solchen entblößenden Szenario.
V 391 Pegasis Begleiter erweiterte auf Grund der geringeren Gravitation des Zentralgestirns nun seine Umlaufbahn. Von seinem Stern blieb nur noch der Heliumkern mit einer dünnen Hülle aus Wasserstoff, in dem Helium zu Kohlenstoff verarbeitet wird. Nun pulsiert das Gestirn mit Perioden von einigen Minuten und gibt den Astronomen damit wertvolle Hinweise über seinen Aufbau. Zudem macht er es den Beobachtern so relativ einfach, eventuelle Trabanten zu entdecken: die Anziehungskraft eines Planeten führt zu einer winzigen Variation im Abstand von Stern und Erde, die sich in den gemessenen Pulsen bemerkbar macht.
Silvotti und sein Team analysierten zwei verschiedene Pulsationsmodi – beide mit Perioden von etwa 350 Sekunden. Abhängig von der Position des Planeten ändert sich der Abstand von Erde und Stern um etwa fünf Lichtsekunden und setzt den Zeitpunkt des Pulses periodisch vor oder zurück. Aus den Daten schließen die Forscher, dass der Planet etwas mehr als drei Jahre für eine Umrundung braucht. Ob er auch eine Mitschuld an den gewaltigen Masseverlust seines Muttersterns trägt, können die Wissenschaftler allerdings nicht sagen.
Jedenfalls scheint es so, als ob auch für Planeten mit weniger als zwei Astronomischen Einheiten Abstand zur Sonne durchaus Hoffnung besteht, die Eskapaden ihres Zentralsterns zu überleben.
Ihr Radius nimmt um das hundertfache zu. Ihre äußeren Schichten kühlen dabei langsam ab und leuchten in dunklem Rot. Die Temperatur auf der Erde steigt in wenigen tausend Jahren rapide an. Pflanzen verdorren und legen karge Landschaften frei, Menschen und Tiere können der enormen Hitze ebenfalls nicht standhalten. Die Ozeane verdunsten und schließlich wird der Planet wie einst von flüssigem Magma überzogen sein. Kann er die Strapazen überleben, um schließlich in einer fernen Umlaufbahn um die ausgebrannte Sonne zu enden, oder wird er in die Hülle des aufgeblähten Sterns gezogen und durch die intensive Strahlung verdampfen?
Auf der Suche nach Antworten durchforsten Wissenschaftler den Nachthimmel nach fremden Planeten in vergleichbarer Lage. Ihre Muttersterne sollten sich in verschiedenen Entwicklungsstadien befinden, damit sich die ferne Zukunft der Erde rekonstruieren lässt. Roberto Silvotti vom Staatlichen Astrophysikalischen Institut in Neapel und Kollegen spürten nun einen solchen Himmelskörper auf: Der massereiche Gasriese kreist in der 1,7-fachen Erde-Sonne-Distanz (1,7 Astronomische Einheiten) um den alten Stern V 391 Pegasi.
In seinen besten Jahren besaß das betagte Gestirn vermutlich eine sonnenähnliche Masse und sein Planet bewegte auf einer erdähnlichen Umlaufbahn. Nachdem sein Stern seinen Wasserstoff im Zentrum verheizt hatte, expandierte er bis auf einen Radius von 0,7 Astronomischen Einheiten, so vermuten die Forscher. Aus bislang unerklärlichen Gründen pustete er am Ende der Roten-Riesen-Phase seine wasserstoffreiche Hülle mit einem starken Wind ins All – immerhin etwa ein Drittel seiner Masse. Nur etwa zwei Prozent der bekannten Roten Riesen enden in einem solchen entblößenden Szenario.
V 391 Pegasis Begleiter erweiterte auf Grund der geringeren Gravitation des Zentralgestirns nun seine Umlaufbahn. Von seinem Stern blieb nur noch der Heliumkern mit einer dünnen Hülle aus Wasserstoff, in dem Helium zu Kohlenstoff verarbeitet wird. Nun pulsiert das Gestirn mit Perioden von einigen Minuten und gibt den Astronomen damit wertvolle Hinweise über seinen Aufbau. Zudem macht er es den Beobachtern so relativ einfach, eventuelle Trabanten zu entdecken: die Anziehungskraft eines Planeten führt zu einer winzigen Variation im Abstand von Stern und Erde, die sich in den gemessenen Pulsen bemerkbar macht.
Silvotti und sein Team analysierten zwei verschiedene Pulsationsmodi – beide mit Perioden von etwa 350 Sekunden. Abhängig von der Position des Planeten ändert sich der Abstand von Erde und Stern um etwa fünf Lichtsekunden und setzt den Zeitpunkt des Pulses periodisch vor oder zurück. Aus den Daten schließen die Forscher, dass der Planet etwas mehr als drei Jahre für eine Umrundung braucht. Ob er auch eine Mitschuld an den gewaltigen Masseverlust seines Muttersterns trägt, können die Wissenschaftler allerdings nicht sagen.
Jedenfalls scheint es so, als ob auch für Planeten mit weniger als zwei Astronomischen Einheiten Abstand zur Sonne durchaus Hoffnung besteht, die Eskapaden ihres Zentralsterns zu überleben.
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