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Extrasolare Systeme: Der Exoplanet mit dem längsten Jahr

Um weit entfernt um ihren Stern kreisende Exoplaneten mit der Transitmethode zu erspähen, benötigen Planetenjäger viel Geduld. Jetzt hat sie sich gelohnt.
Exoplanet Kepler-421b

Viel Geduld brauchten Astronomen, um den Exoplaneten mit dem längsten Jahr zu küren: Kepler-421b. Der durch die Transitmethode identifizierte, etwa uranusgroße Planet kreist in 704 Tagen einmal um sein Zentralgestirn, einen etwa 1000 Lichtjahre entfernten orangefarbigen Stern im Sternbild Leier, der ein wenig dunkler und kälter als unsere Sonne strahlt.

Exoplanet Kepler-421b
Exoplanet Kepler-421b | So könnte man sich den uranusgroßen Exoplaneten Kepler-421b vorstellen: Er kreist um einen orange leuchtenden K-Stern in rund 1000 Lichtjahren Entfernung. Für einen Umlauf braucht er 704 Tage – damit ist er der Transitmethoden-Exoplanet mit dem längsten Jahr.

Die Jahreslänge von Kepler-421b klingt im Vergleich zu den Planeten unseres Sonnensystems zunächst nicht sehr eindrucksvoll: Selbst ein Jahr auf dem Mars dauert 780 Tage, und Neptun umrundet die Sonne einmal in 164,8 Jahren. Exoplaneten mit langen Umlaufzeiten sind mit der Transitmethode des Kepler-Teleskops allerdings nur mit Zeit und Aufwand zu identifizieren: Schon ein zufälliger Durchflug des Planeten in der Sichtlinie zwischen Stern und Erde ist selten; mehrere Transits eines Systems zu beobachten, fällt daher umso schwerer, je weiter der Stern um seine Sonne kreist und je seltener er daher die potenzielle Sichtlinie passiert. Bei weit entfernten Sternen wie Kepler-421b brauchen die Astronomen viel Geduld: Der Planet lief während vier Jahren Beobachtungszeit des Gebiets durch das Kepler-Teleskop genau zweimal vor dem Stern entlang.

Kepler-421b ist auch deshalb ein spannender Exoplanet, weil sein Orbit schon in der "Frostzone" seines Systems verläuft. Jenseits der Eisgrenze bilden sich nach dem gängigen Modell der Planetenentstehung die Gasplaneten eines Systems, denn nur hier liegen wasserstoffhaltige Moleküle wie Wasser, Methan und Ammoniak in gefrorener Form und kondensieren um einen Kern zum Gasriesen. Bisher hatte man mit der Transitmethode aber nur weiter innen in Systemen Gasexoplaneten gefunden, die nach Abschluss der Planetenentstehungsphase im System weiter nach innen, auf deutlich sonnennähere, schnellere Umlaufbahnen gewandert sein müssen. Kepler-421b ist nun der erste nachgewiesene Exogasriese, der wohl einst dort entstand, wo er auch heute noch kreist.

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