Exoplaneten: »Umgekehrtes« Planetensystem stellt Forscher vor Rätsel

Etwa 116 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Luchs (lateinisch: Lynx) befindet sich der rote Zwergstern LHS 1903. Er wird von vier Planeten umrundet. Dies wäre in Anbetracht von derzeit mehr als 7900 bekannten Exoplaneten kaum als etwas Besonderes zu vermelden. Der Aufbau dieses Planetensystems lässt allerdings aufhorchen, wie die Forschungsgruppe um Thomas Wilson von der britischen University of Warwick im Fachjournal »Science« mitteilt. Der innerste und der äußerste Planet des Systems weisen jeweils eine hohe Dichte von etwa 6,1 Gramm pro Kubikzentimeter auf. Sie dürften daher felsige Planeten mit einem hohen Anteil an Silikatmineralen und metallischem Eisen sein, die den terrestrischen Welten in unserem Sonnensystem ähnlich sind. Die beiden Planeten dazwischen sind dagegen Minineptune, also relativ kleine Gasplaneten mit geringen mittleren Dichten und einem hohen Gehalt an leichten Elementen und Eis. Die Bezeichnung LHS im Namen des Roten Zwergs steht für den »Luyten Half-Second Catalogue« aus dem Jahr 1979. In diesem sind 4470 Sterne mit hoher Eigenbewegung am Himmel aufgelistet.
Mit seiner unüblichen Anordnung von Planeten widerspricht das System von LHS 1903 den gängigen Theorien zu deren Entstehung. Nahe an ihrem Stern, dort wo es viel wärmer ist, sollten sich demnach Welten mit hohen Anteilen an Gestein und Metall bilden, während in den kalten Außenbezirken die Planeten mit hohen Gehalten an flüchtigen Stoffen wie Gasen und Eis entstehen. Wie kam es im System LHS 1903 zu der seltsamen Anordnung?
Eine mögliche Erklärung dafür wäre, dass sich der äußerste Planet mit der Bezeichnung LHS 1903 e nicht mehr dort befindet, wo er sich einstmals gebildet hat. Nach seiner Entstehung könnte er durch die Gezeiteneffekte seiner Nachbarplaneten nach außen befördert worden sein. Den Simulationen des Teams um Wilson zufolge ist dies allerdings sehr unwahrscheinlich.
Stattdessen geht die Gruppe davon aus, dass sich die Planeten um LHS 1903 nicht wie in unserem Sonnensystem weitgehend gleichzeitig gebildet haben, sondern von innen nach außen. Damit kann erklärt werden, dass der innerste Planet wegen seiner Sonnennähe – er umrundet das Zentralgestirn in nur 2,2 Tagen – überwiegend aus hochschmelzenden Materialien besteht. Danach entstanden in größerem Abstand die beiden gasreichen Minineptune, während sich der äußerste Planet erst bildete, als der Zentralstern den größten Teil der leichtflüchtigen Stoffe in der Umgebung durch seine Aktivität weggeblasen hatte. Somit konnte dieser bloß aus dem übrig gebliebenen Material, also Silikatmineralen und metallischem Eisen, entstehen.
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