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News: Ein zweites Sonnensystem?

Im Verlauf der letzten Jahre haben Wissenschaftler über ein Dutzend potentielle Planeten um andere Sterne entdeckt. Meist handelte es sich dabei um wahre Giganten von mehreren Jupitermassen. Nach einer modernen Theorie entstehen die Planeten in relativ großer Entfernung zu ihrer Sonne und wandern später auf eine enge Umlaufbahn um den Zentralstern. Dabei lassen sie eine Materiescheibe zurück, die von der Erde aus nachweisbar sein sollte. Tatsächlich ist es jetzt Astronomen gelungen, ein Photo einer solchen Staubansammlung zu machen. Das System um den kleinen Stern ähnelt unserem Sonnensystem damit mehr als alle anderen bekannten potentiellen Planetensysteme.
Der Stern 55 Cancri im Sternbild Krebs ist mit bloßem Auge kaum zu erkennen. Rund 40 Lichtjahre von uns entfernt, scheint er eine Materiescheibe zu besitzen, die an den Kuipergürtel unseres Sonnensystems erinnert. Dieser Ring von Staub und Kometen ist ein Überbleibsel aus der Entstehungszeit der Planeten, rund 50 bis 1000 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt. Eine Astronomische Einheit ist die mittlere Entfernung zwischen Erde und Sonne und entspricht 149,6 Millionen Kilometern.

Vor zwei Jahren entdeckten Astronomen der San Francisco State University einen Planeten, der 55 Cancri umläuft. Die Masse dieses als 55 Cancri b bezeichneten Himmelskörpers wurde auf eine bis 100 Jupitermassen geschätzt – je nachdem, in welchem Winkel seine Umlaufbahn relativ zur Erdbahn geneigt ist. Da 55 Cancri b zehnmal enger seinen Stern umrundet als die Erde die Sonne, ist es mit den heutigen Mitteln nicht möglich, ihn direkt zu beobachten oder zu photographieren.

David E. Trilling und Robert H. Brown von der University of Arizona nutzten für ihre Studien die Infrared Telescope Facility (IRTF) auf dem Mauna Kea, Hawaii, und "Co Co", den Cold Coronograph. Mit diesem Koronographen wird das Licht des Zentralsternes abgeblockt, so daß seine Umgebung, die er sonst überstrahlt, gut zu sehen ist. Im Wellenlängenbereich zwischen 1,5 und 2,4 Mikrometern entdeckten die beiden Forscher die Materieansammlung um den Stern (Nature vom 22. Oktober 1998).

Nach Aussage von Trilling erstreckt sich die Staubscheibe von weniger als 27 Astronomischen Einheiten Entfernung vom Stern – bis hierhin deckte der Koronograph das Beobachtungsfeld ab – auf etwa 44 Astronomische Einheiten. Die Spektralanalyse ergab eine große Ähnlichkeit zum Kuipergürtel. Die Daten passen zu einer Zusammensetzung, die Methaneis beinhaltet sowie eine Art von Kohlenwasserstoff, die auf Pluto vorkommt, und Kohlenwasserstoffe des Kuipergürtels.

Aus ihren Werten konnten die Wissenschaftler sogar auf den Neigungswinkel des Systems und somit auf die Masse des Planeten schließen. Ungefähr 1,9mal so viel wie Jupiter wiegt er. Nach einer Theorie, die Trilling mit einigen Kollegen aufgestellt hat, ist der Planet nach seiner Entstehung auf eine engere Umlaufbahn gewandert und hat dabei die relativ helle Materiescheibe zurückgelassen.

Die Entdeckung dieser Kuipergürtel-ähnlichen Scheibe und des Planeten um 55 Cancri stärkt die Annahme, daß es viele Planetensysteme wie das unsere in der Galaxis gibt. "Je mehr analoge [Systeme] wir finden, umso mehr Daten können wir deuten, um bessere Theorien zu erstellen. Dann können wir mehr beobachten und uns vorstellen, wie Planeten und Sonnensysteme entstehen", sagt Trilling.

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