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Extrasolare Planeten: Massereicher Gesteinsplanet entdeckt – "Mega-Erde" Kepler 10c

Die Mega-Erde Kepler 10c (künstlerische Darstellung)

Der extrasolare Planet Kepler 10c ist trotz der 17-fachen Erdmasse ein Gesteinsplanet und kein Gasriese wie der annähernd gleichschwere Planet Neptun in unserem Sonnensystem. Damit ist Kepler 10c der bislang massereichste Himmelskörper, der wie unsere Erde überwiegend aus silikatischen Gesteinen und metallischem Eisen besteht. Dies ist das Fazit einer internationalen Forschergruppe um Xavier Dumusque vom US-amerikanischen Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Sie bezeichnet den extrasolaren Planeten auch als "Mega-Erde". Der sonnenähnliche Stern Kepler 10 befindet sich rund 560 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Drache.

Die Mega-Erde Kepler 10c (künstlerische Darstellung)
Die Mega-Erde Kepler 10c | Nach neuesten Informationen ist der extrasolare Planet Kepler 10c eine Gesteinswelt wie die Erde, obwohl er den 2,3-fachen Durchmesser und die 17-fache Masse unseres Planeten aufweist. Er umrundet seinen sonnenähnlichen Stern einmal in 45 Tagen. In dieser künstlerischen Darstellung ist oberhalb von Kepler 10c seine Schwesterwelt Kepler 10b als roter Fleck zu sehen. Dieser ebenfalls felsige Planet ist dem Zentralgestirn so nahe, dass seine Oberfläche aufgeschmolzen ist und aus flüssiger Lava besteht.

Bereits im Jahr 2010 spürte das Weltraumteleskop Kepler zwei Planeten im Umlauf um Kepler 10 auf. Dabei war der innere Trabant Kepler 10b der erste mit Kepler entdeckte Gesteinsplanet, während über den äußeren Himmelskörper Kepler 10c nur wenig mehr als seine Größe und seine Umlaufperiode bekannt waren. Somit ließ sich letztere Welt nicht genau charakterisieren. Es schien jedoch möglich, dass Kepler 10c ein Gasriese ähnlich wie Neptun in unserem Sonnensystem sein könnte.

Mittels der vorhandenen Messdaten von Kepler waren bereits die Durchmesser beider Planeten und damit ihre Volumina präzise bestimmt worden. Kepler 10c hat den 2,4-fachen Durchmesser der Erde (rund 30 000 Kilometer) und Kepler 10b den 1,5-fachen. Nun ermittelten die Astronomen um Dumusque mit dem 3,6-Meter-Teleskop Galileo auf La Palma durch spektroskopische Verfahren mit hoher Genauigkeit auch die Massen beider Planeten.

Es zeigte sich, dass Kepler 10c die 17,2-fache Masse unserer Erde aufweist, wobei der Fehler plus/minus 1,9 Erdmassen oder rund elf Prozent beträgt. Damit hat Kepler 10c die gleiche Masse wie Neptun. Aus dem Volumen des Exoplaneten ergibt sich seine mittlere Dichte: Sie beträgt 7,1 plus/minus 1 Gramm pro Kubikzentimeter (zum Vergleich: die mittleren Dichten von Erde und Neptun liegen bei rund 5,6 beziehungsweise 1,6 Gramm pro Kubikzentimeter).

Somit muss Kepler 10c aus etwa dem gleichen Material wie die Erde bestehen und ähnlich wie diese aufgebaut sein: aus einem dicken Mantel silikatischer Gesteine, die einen Kern aus metallischem Eisen bedecken. Durch die hohe Masse und Schwerkraft von Kepler 10c wird das Material des Planeten stärker zusammengepresst als dasjenige der Erde, woraus sich die noch höhere mittlere Dichte ergibt.

Die innere Schwesterwelt Kepler 10b weist die 3,3-fache Erdmasse auf und besitzt eine mittlere Dichte von 5,8 Gramm pro Kubikzentimeter. Sie ist damit der Erde in dieser Hinsicht sehr ähnlich, wobei sich diese Ähnlichkeit nur auf das Innere bezieht. Durch die große Nähe zum Zentralgestirn beträgt die Oberflächentemperatur rund 1400 Grad Celsius, das heißt, Kepler 10b ist eine rotglühende Hölle mit einem Ozean aus flüssiger Lava.

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