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Planetenforschung: Roter Riese zerstört Planet?

Das Hobby-Eberly Teleskop

Gegen Ende eines Sternlebens befinden sich Planeten auf nahen Umlaufbahnen in einer für sie ungünstigen Position: Hat ein sonnenähnlicher Stern seinen Vorrat an Wasserstoff in seinem Kern verbraucht, so beginnt er mit der Verbrennung des Wasserstoffs in seinen äußeren Schalen. Im Laufe der Zeit bläht er sich dabei zu einem Roten Riesen auf und kann so seine Größe vervielfachen; dabei verschlingt er seine nahen Planeten. Dieses Schicksal wird wahrscheinlich auch die Erde ereilen, wenn die Sonne in rund fünf Milliarden Jahren den größten Teil ihres Wasserstoffs zu Helium verbrannt haben wird. Wissenschaftler haben nun Hinweise auf genau dieses Ereignis in einem Sonnensystem im Sternbild Perseus gefunden.

Das Hobby-Eberly Teleskop
Das Hobby-Eberly Teleskop | Mit dem Hobby-Eberly Teleskop in Texas hat ein internationales Astronomenteam nun einen Roten Riesen beobachtet, der vielleicht einen seiner Planeten zerstört hat.
Mit dem Hobby-Eberly Teleskop des McDonald Observatoriums in Texas untersuchte ein internationales Astronomenteam den Stern BD+48 740, der sich in einer Entfernung von 1400 bis 2000 Lichtjahren von der Erde befindet und den elffachen Durchmesser der Sonne aufweist. Dabei stießen sie auf zwei Eigenschaften dieses Sternsystems, die darauf hindeuten, dass der Stern einen seiner Planeten verschlungen haben könnte.

BD+48 740 enthält große Mengen an Lithium. Dies ließ sich mit Hilfe einer spektroskopischen Analyse feststellen: Dabei wird das vom Stern empfangene Licht in seine einzelnen Wellenlängen zerlegt, woraus man anschließend auf die chemische Zusammensetzung des Sterns schließen kann. Das Element Lithium wurde hauptsächlich kurz nach dem Urknall erzeugt. In Sternen kommt es nur in kleinen Mengen vor, da es in dieser Umgebung sehr leicht zerstört wird. Da es sich bei BD+48 740 um einen alten Stern handelt, sind große Mengen an Lithium somit sehr ungewöhnlich. Es gibt nur wenige Umstände, unter denen ein Stern Lithium produzieren kann.

Darüberhinaus wurde während der Beobachtungen ein massereicher Planet im Orbit des Sterns gefunden. Er ist mehr als anderthalb mal so massereich wie Jupiter und seine Umlaufbahn ist extrem elliptisch, mit einer Exzentrizität von 0,67 ± 0,17. Dies ist ungewöhnlich für Planeten, die einen Roten Riesen umrunden.

Beide Beobachtungen lassen sich jedoch durch einen zweiten, unentdeckten Planeten erklären, der bereits von seinem Stern verschlungen wurde; er könnte zum Beispiel durch die gravitativen Gezeitenkräfte in den Stern gestürzt sein. Dabei wechselwirkte die Schwerkraft dieses Planeten mit dem äußeren Trabanten: Der Sturz des Planeten verlieh seinem Nachbarn Energie und schleuderte ihn auf seine jetzige elliptische Umlaufbahn. Zusätzlich erhitzte der Planet bei seinem Eintritt in den Stern diesen so sehr, dass er Lithium produzierte.

Eine direkte Beobachtung der Planetenzerstörung durch einen Stern ist schwierig, da dieser Prozess schnell abläuft. Somit kann dieser Erklärungsansatz für die Beobachtungen von BD+48 740 zumindest als indirekter Hinweis auf diesen Vorgang dienen.

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  • Quellen
M. Adamów et al. In: Astrophysical Journal,754, L15, 2012 doi:10.1088/2041–8205/754/1/L15

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