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Sternentwicklung: Planeten überleben Roten Riesen

Ehemaliger Roter Riesenstern und seine Planeten

Haben sonnenähnliche Sterne ihren Wasserstoffvorrat im Innern verbraucht, blähen sie sich zu einem Roten Riesen auf. Planeten in unmittelbarer Nähe werden dabei von der Sternhülle förmlich verschluckt. Zwei nun entdeckte Himmelskörper, die einen ehemaligen Roten Riesen eng umkreisen, geben nun Aufschluss darüber, wie offenbar selbst Planeten auf engen Umlaufbahnen dieses Schicksal überstehen und wie es die weitere Entwicklung des Sterns beeinflusst.

Mit dem Weltraumteleskop Kepler beobachteten Stéphane Charpinet von der Université de Toulouse in Frankreich und seine Kollegen die Helligkeitsschwankungen des pulsierenden Sterns KIC 05807616. Vor rund zwanzig Millionen Jahren beendete das Gestirn sein Stadium als Roter Riese und verlor nahezu seine gesamte Hülle, während sein Kern als so genannter Unterzwerg zurückblieb. Im aufgezeichneten Sternspektrum stießen die Astronomen auf ungewöhnliche Signaturen, die nicht auf den Stern selbst zurückzuführen sind. Alle sechs und acht Stunden änderte sich das vom Stern emittierte Licht minimal – eine viel zu niedrige Frequenz im Vergleich zu internen Helligkeitsschwankungen.

Ehemaliger Roter Riesenstern und seine Planeten
Ehemaliger Roter Riesenstern und seine Planeten | Diese Illustration veranschaulicht, wie ein Stern nach seinem Stadium als Roter Riese eng von zwei Planeten umkreist wird.

Eine plausible Erklärung dafür bieten zwei nahezu erdgroße Himmelskörper, die KIC 05807616 in weniger als einem Hunderstel des Abstands von Erde und Sonne umkreisen und das Sternlicht dabei unterschiedlich stark reflektieren. Die Astronomen spekulieren weiter, dass es sich dabei um die Kerne von Riesenplaneten ähnlich Jupiter handeln könnte. Ursprünglich befanden sich die Planeten vermutlich etwas weiter außerhalb – allerdings nah genug, um von der Hülle des Muttersterns verschlungen zu werden, als sich dieser um ein Vielfaches der ursprünglichen Größe ausgedehnte und zu einem Roten Riesen anwuchs.

Die Planeten mussten ihre Bahnen fortan durch die heiße Sternatmosphäre ziehen. Durch die dabei auftretenden Reibungseffekte verloren sie nicht nur an Energie, was sie auf eine spiralförmige Bahn gen Stern führte. Gleichzeitig wurden auch die gasförmigen Schichten der Planeten abgestreift und vermutlich sogar ein Teil des festen Kerns. Andererseits könnten die beiden Planetenüberreste aber auch für den Massenverlust des Sterns verantwortlich sein, so Charpinet und sein Team, der ihn zu einem heißen Unterzwerg werden ließ.

Wegen ihrer enormen Nähe zum Zentralgestirn sollten die beiden Planeten dem Stern immer dieselbe Seite zuwenden. "Die Tagseite des Merkur ist heiß genug, um Blei zu schmelzen – dann kann man sich vorstellen, welche rauen Bedingungen auf den beiden kleinen Planeten herrschen müssen, deren Zentralstern fünfmal heißer ist als unsere Sonne", erläutert Charpinet. Auch unser Zentralgestirn wird sich in rund fünf Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen aufblähen und die innersten Planeten unseres Sonnensystems, also Merkur, Venus und die Erde, verschlucken.

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