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Exoplaneten: Ein extrasolarer Planet mit vier Sonnen

Das System 30 Arietis ist erst das zweite Vierfach-Sternsystem, in dem ein Exoplanet bekannt ist. An seinem Himmel leuchten gleich vier Sonnen.
Der Planet PH1 im Sternsystem KIC 4862625

Immer wieder überraschend ist die Vielzahl an Systemen, in denen sich extrasolare Planeten befinden. Nun konnte ein Forscherteam um Lewis C. Roberts vom Jet Propulsion Laboratory der NASA im kalifornischen Pasadena feststellen, dass es sich bei 30 Arietis im Sternbild Widder um ein Vierfach-Sternsystem handelt. Einen der vier Sterne umrundet ein massereicher Exoplanet, der bereits im Jahr 2009 aufgespürt wurde. An seinem Himmel leuchten also tatsächlich vier Sonnen. Bislang ist nur ein weiteres Vierfach-Sternsystem bekannt, das einen Exoplaneten enthält: KIC 4862625 wurde bereits vor anderthalb Jahren entdeckt.

Das Vierfach-Sternsystem von 30 Arietis (künstlerische Darstellung)
Das Vierfach-Sternsystem von 30 Arietis | Das rund 136 Lichtjahre von uns entfernte Vierfach-Sternsystem 30 Arietis im Sternbild Widder enthält einen massereichen Exoplaneten vom Jupitertyp. Er umrundet den Stern im Vordergrund, der auch einen Roten Zwerg als Begleiter hat. Dieser Doppelstern umkreist mit einem weiteren Doppelstern im Hintergrund (oben rechts) den gemeinsamen Schwerpunkt des Vierfachsystems. Die Größen in dieser künstlerischen Darstellung sind nicht maßstabsgetreu.

Seinerzeit dachten die Astronomen jedoch, dass es sich bei 30 Arietis um ein Dreifachsystem handelt. Es ist rund 136 Lichtjahre von uns entfernt und wurde im Rahmen einer Durchmusterung von Doppel- und Mehrfachsystemen auf weitere unbekannte stellare Begleitern begutachtet. Dabei konnten die Astronomen mit Hilfe einer adaptiven Optik am Fünf-Meter-Teleskop auf dem Mount Palomar feststellen, dass der Stern 30 Arietis B tatsächlich aus zwei Sternen besteht. Also ist 30 Arietis in Wirklichkeit ein Paar aus zwei Doppelsternen, die in großem Abstand ihren gemeinsamen Schwerpunkt umrunden.

Aufbau des Vierfach-Sternsystems von 30 Arietis (Grafik)
Aufbau des Vierfach-Sternsystems von 30 Arietis | Das Vierfachsystem 30 Arietis ist hierarchisch aufgebaut: Es besteht aus zwei Doppelsternen, die in großem Abstand den gemeinsamen Schwerpunkt in der Bildmitte umrunden (idealisierte Darstellung). Es gliedert sich also in 30 Arietis A und B. Im System von 30 Arietis B (links) umläuft ein massereicher Planet den Stern 30 Arietis Ba (blau), der von 30 Arietis Bb (grün) umrundet wird. Die Bahnen und die Größen der Sterne sind nicht maßstabsgetreu.

30 Arietis B besteht aus einem Stern des Spektraltyps F6 und einem leuchtschwachen Roten Zwerg des Spektraltyps M1. Der Hauptstern dieses Paars ist somit leuchtkräftiger als unsere Sonne und hat elf Prozent mehr Masse. Der ihn begleitende Exoplanet mit rund zehn Jupitermassen umrundet ihn auf einer elliptischen Bahn mit einer Periode von 335 Tagen. Im Mittel ist er etwa genauso weit von seinem Zentralgestirn entfernt wie die Erde von der Sonne, also rund 150 Millionen Kilometer oder eine Astronomische Einheit (AE). In einem Abstand von 22 AE befindet sich der leuchtschwache Rote Zwerg mit rund einer halben Sonnenmasse, er benötigt für einen Umlauf rund 80 Jahre.

Sehr viel weiter entfernt ist der zweite Doppelstern des Vierfachsystems – 30 Arietes A – mit einem Abstand von rund 1670 AE. Er besteht aus einem engen Paar aus Sternen, die sich innerhalb von nur 1,1 Tagen umrunden und gemeinsam wie ein Stern des Spektraltyps F5 erscheinen. Sie stehen so eng zusammen, dass sich ihre Doppelsternnatur nur spektroskopisch nachweisen lässt. 30 Arietis A und B benötigen rund 34 000 Jahre für einen Umlauf um den gemeinsamen Schwerpunkt des Gesamtsystems.

Für einen hypothetischen Besucher auf dem Exoplaneten von 30 Arietis B würde am Himmel eine große helle Sonne leuchten, daneben wäre eine wesentlich leuchtschwächere und deutlich kleinere Sonne zu erkennen. Dagegen erschiene 30 Arietis A als ein sehr heller Doppelstern, der auch am Taghimmel sichtbar wäre. Jedoch ist es eher unwahrscheinlich, dass es auf dem Exoplaneten selbst oder auf eventuellen Monden Leben gibt.

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