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Exoplaneten: Geisterfahrer in fremden Sonnensystemen

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Die acht großen Planeten unseres Systems und die meisten der zurzeit bekannten 446 Exoplaneten umkreisen ihr Zentralgestirn in der gleichen Richtung, wie ihre Sonne rotiert. Nun stießen Astronomen aber auf gleich sechs Exoplaneten, die die Gegenrichtung um ihre jeweiligen Sterne nehmen – womit Modelle der Planetenentstehung in Frage gestellt sind.

Derzeit geht man davon aus, dass sich die Sterntrabanten in einer dichten Scheibe aus Gas und Staub bilden, die den jeweiligen Mutterstern in Äquatornähe umgibt. Diese "protoplanetare" Scheibe rotiert im selben Drehsinn wie der Stern, und daher sollte man annehmen, dass sich die neu bildenden Planeten mehr oder weniger in der gleichen Umlaufebene befinden und ihren Stern in der gleichen Richtung umkreisen.

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"Heißer Jupiter" mit stark geneigter Umlaufbahn | Sechs Exoplaneten sind derzeit bekannt, die ihre Zentralgestirne entgegen der Rotationsrichtung ihrer Muttersterne umrunden. In dieser Computergrafik ist die gegen die Äquatorebene des Sterns stark geneigte Umlaufbahn eines "Heißen Jupiters", der hier als dunkler runder Fleck erscheint, dargestellt.
Andrew Cameron an der University of St Andrews und seine Kollegen erkannten die sechs Ausreißer zunächst im Rahmen des Projekts "Wide Angle Search for Planets" (WASP). Detailliertere Beobachtungen mit anderen Instrumenten bestätigen nun: Von insgesamt 27 untersuchten "Heißen Jupitern" – Gasplaneten in extrem geringen Abständen zu ihren Muttersternen – kreisen mehr als die Hälfte zumindest geneigt gegen die Rotationsachse der Sonne um ihr Zentralgestirn, sechs von ihnen sogar in Gegenrichtung.

Die Zusammensetzung der "Heißen Jupiter" legt nahe, dass sie nicht in der Nähe der Sonnen entstanden, sondern sich ihnen erst später angenähert haben. Viele Astronomen vermuten, dass diese Wanderungen auf gravitative Wechselwirkungen mit der Gas- und Staubscheibe, aus denen die Objekte sich bildeten, zurückzuführen sind. Wegen dieser Wechselwirkungen sollten Planeten und Sonne aber in dieselbe Richtung rotieren, verlangt die Theorie: Planeten-"Geisterfahrer" und stark geneigte Planetenbahnen können damit nicht erklärt werden.

Vermutlich wechselwirkten die Planeten eher mit weiter außen befindlichen planetaren oder stellaren Begleitern ihres Muttersterns, was eine stark geneigte und sehr exzentrische Umlaufbahn nahe am Mutterstern herbeiführen kann, spekulieren die Astronomen nun. Gezeitenreibung raube den Planeten bei zunehmender Annäherung an das Zentralgestirn Bewegungsenergie, bis er schließlich in eine fast kreisförmige Bahn in Sternnähe einschwenkt. Diese kann dann eine beliebige Neigung zur Rotationsachse des Sterns aufweisen. Tatsächlich stießen die Forscher bei zwei der gegenläufigen Exoplaneten auch bereits auf weitere massereiche Begleiter, die möglicherweise die Ursache für die ungewöhnlichen Bahnen ihrer sternnahen Verwandten sind. (ta)
15. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 15. KW 2010

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