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Exoplaneten: Ein Super-Saturn beim Stern J1407

Ein Exoplanet mit einem gigantischen Ringsystem umrundet den jungen sonnenähnlichen Stern J1407. Lücken in der Staubscheibe weisen auf mögliche, in der Entstehung befindliche Exomonde hin.
Exoplanet HD106906

Den jungen sonnenähnlichen Stern J1407 umläuft ein massereicher Exoplanet, der von einem mächtigen Ringsystem umgeben ist. Der Ring wurde bereits 2012 entdeckt, aber nun konnten Forscher um Matthew Kenworthy vom Observatorium Leiden die Struktur und Größe dieses Systems exakt beschreiben. Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Ringsystem einen Durchmesser von rund 120 Millionen Kilometer aufweist, das entspricht rund 80 Prozent der Strecke Erde-Sonne. Dagegen nimmt sich das Ringsystem von Saturn mit rund 273 000 Kilometer Durchmesser, bezogen auf die Hauptringe, geradezu winzig aus.

Super-Saturn bedeckt den Stern J1407 (künstlerische Darstellung)
Super-Saturn bedeckt den Stern J1407 | Mit einem Durchmesser von rund 120 Millionen Kilometern, das entspricht rund 80 Prozent der Strecke Erde-Sonne, ist das Ringsystem des Exoplaneten J1407b wahrlich gigantisch. In der Staubscheibe konnten Forscher mehr als 30 separate Ringe nachweisen. In den Lücken dazwischen könnten sich möglicherweise Exomonde bilden.

Der Planet J1407b wandert, aus unserer Perspektive gesehen, immer wieder vor seinem Zentralgestirn vorbei, wodurch die Ringe den Stern abschatten. Dabei verdunkelt die Scheibe den Stern teilweise auf nur noch fünf Prozent der normalen Helligkeit, weil sie optisch sehr dicht ist. Bei den Passagen, die bis zu 56 Tage dauerten, konnten die Forscher um Kenworthy feststellen, dass das Ringsystem aus bis zu 37 Einzelringen besteht, die durch Lücken voneinander getrennt sind. In diesen Lücken könnten sich gerade Monde bilden, die mit ihrer Schwerkraft in ihrem unmittelbaren Umfeld Ringmaterie aufsammeln und so die Lücken schaffen. Die Forscher vermuten, dass das Ringsystem von J1407b rund eine Erdmasse an Staub enthält.

Eine Lücke im Ringsystem ist besonders deutlich ausgeprägt; hier könnte sich bereits ein großer Mond mit einer Masse von derjenigen des Mars bis hin zur Erde befinden. Er würde für einen Umlauf um seinen Mutterplaneten rund zwei Jahre benötigen. Die Masse des Exoplaneten J1407b selbst ist bislang nur ungenau bekannt, sie könnte zwischen 10 und 40 Jupitermassen betragen. Im letzteren Fall wäre J1407b kein Planet, sondern ein Brauner Zwerg. Er wäre dann ein Stern, der zu wenig Masse hat, um in seinem Inneren die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium in Gang zu bringen, die Energiequelle der meisten Sterne.

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