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Ferne Sonnensysteme: Transitplanet verrät sonst verborgenen Planeten

Planetensystem um den Stern KOI-872

Mit dem Weltraumteleskop Kepler überwachen Astronomen kontinuierlich rund 150 000 Sterne, um leichte Schwankungen in deren Helligkeit zu entdecken. Diese könnten auf die Existenz eines Planeten hindeuten, der von der Raumsonde aus gesehen vor dem Stern seine Bahnen zieht und ihn periodisch verdunkelt. Das Verhalten eines solchen Transitplaneten haben David Nesvorny vom Southwest Research Institute in Boulder im US-Bundesstaat Colorado und seine Kollegen nun genauer untersucht und stießen dabei auf mindestens einen weiteren Planeten im selben System, der bei der gängigen Analyse verborgen blieb.

Planetensystem um den Stern KOI-872
Planetensystem um den Stern KOI-872 | Mit Hilfe der Keplerdaten von Transitplanet KOI-872b schlossen Wissenschaftler auf einen zweiten Planeten, KOI-872c, im selben System. Die Ausrichtung der Bahnen erinnert den neuen Ergebnissen zufolge an unser eigenes Sonnensystem.

In den Daten des Kepler-Teleskops suchten die Wissenschaftler nach Systemen mit Planeten, deren Transit sich nicht streng periodisch ereignet oder unterschiedlich lang andauert. Fündig wurden sie bei dem etwa jupitergroßen Exoplaneten KOI-872b: Einige Transits treten hier relativ zu anderen um mehr als zwei Stunden verzögert auf. Diese Variationen deuten auf nahe gelegene Begleiter wie Monde oder Planeten hin, die durch ihre Schwerkraft den Orbit des Transitplaneten beeinflussen. "Es wurde schnell klar, dass ein großes, für die Transitmethode verborgenes Objekt an dem Planeten ziehen muss", erläutert Nesvorny.

Am besten ließen sich die über insgesamt 15 Transits beobachteten Variationen durch einen Planeten mit der Masse des Saturns erklären, der den Zentralstern alle 57 Tage umkreist. Anders als der benachbarte Transitplanet zieht er dabei aus Keplers Sicht aber nicht vor dem Gestirn entlang. Die Computermodelle der Astronomen legen sogar nahe, dass sich noch ein dritter Planet in dem System aufhalten könnte. Dieser sollte etwa den zweifachen Erdradius besitzen und den Stern KOI-872 etwa alle sieben Tage umrunden – eindeutig nachweisen lässt sich dessen Existenz aber noch nicht. Die Umlaufbahnen der beiden bestätigten Planeten seien relativ rund und lägen nahezu in einer Ebene, so die Wissenschaftler um Nesvorny, damit erinnerten sie an die Anordnung der Bahnen in unserem Sonnensystem.

Bisher nutzten Astronomen die Variationen in der Transitzeit vor allem, um den Planetenstatus der Transitobjekte zu bestätigen oder deren Eigenschaften zu präzisieren. Die Idee, diese Methode auch für die Suche nach Planeten zu nutzen, ist bereits mehrere Jahre alt und führte bereits zu mehreren potenziellen Funden. Nesvorny und seinen Kollegen gelang es nun jedoch erstmals mit dieser Praktik, auch die Masse und den Orbit eines sonst verborgenen Planeten zu bestimmen. In ihrer Studie machen die Wissenschaftler zudem Vorhersagen für zukünftige Transits. Neue Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Kepler sollen nun das Bild des Planetensystem um den Stern KOI-872 präzisieren.

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