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Exoplaneten: Zerreißprobe

WASP-18b ist ein gewöhnlicher Gasplanet, der seinen Mutterstern ungewöhnlich eng umkreist. Und das hat aller Voraussicht nach dramatische Folgen: In astronomisch kurzer Zeit dürfte sein Leben beendet sein.
Gasriese vor seinem MuttersternLaden...
Unsere Erde kreist seit rund 4,6 Milliarden Jahren in sicherer Entfernung um die Sonne. Ein wohl temperiertes Klima und jede Menge kleiner und großer Existenzen folgten. Prinzipiell dürfte diese Idylle auch noch für ein paar Milliarden Jahre anhalten. Doch spätestens wenn unser Fixstern seinen Wasserstoffvorrat aufgebraucht hat und langsam zum Roten Riesen anwächst, wird es hier ungemütlich. Allmählich wird das Leben vom einst Blauen Planeten verschwinden.

Was bei uns noch ferne Zukunftsmusik ist, trifft andere Planetensysteme schon heute. Dabei muss nicht einmal der Stern die tragende Rolle spielen. Rund 20 Prozent der bis heute entdeckten "Heißen Jupiter" wanderten anscheinend, nachdem sie sich weit entfernt von ihrem Zentralgestirn gebildet hatten, achtmal näher an dieses heran als Merkur, unser sonnennächster Planet. Ihre Oberflächen sind dementsprechend heiß und damit per se lebensfeindliche Orte.

Trotz aller bisher gebotenen Extreme kann ein neu entdeckter Gasriese Astronomen immer noch in Erstaunen versetzen: WASP-18b vereint zehn Jupitermassen in sich und umkreist seinen Stern, der etwas beleibter ist als unsere Sonne, in weniger als einem Erdentag. Aus diesem Grund ist die ihm verbleibende Lebenszeit viel geringer als die der anderen. Das zumindest schätzen Coel Hellier von der Keele University und seine Kollegen, wenn sie dort Zustände wie in unserem Sonnensystem annehmen.

Seltener Moment

WASP-18b ist so massereich und so nah an seinem Gestirn – nur etwa drei Sternradien entfernt –, dass seine Anwesenheit die stellare Oberfläche bei jedem Umlauf ein kleines bisschen in seine Richtung zieht. Dadurch wird aber ein Drehmoment erzeugt, das stetig Drehimpuls aus seinem Orbit abfließen lässt. Die verlorene Energie zwingt den Planeten unweigerlich auf eine Spirale, dichter und dichter an den heißen Glutball heran.

Auf diesem Weg würden Gezeitenkräfte den Planeten in nicht einmal einer Millionen Jahren oder – anders gesagt – in einem Tausendstel seines jetzigen Alters zerreißen. Und das, obwohl seine Sonne – auf die er letztlich stürzte – für mindestens vier Milliarden weitere Jahre in gewohnter Manier strahlt. Die Wahrscheinlichkeit, WASP-18b gerade in diesem seltenen Moment zu beobachten, liege nur bei etwa eins zu tausend, stellen Hellier und sein Team verwundert fest.

Gasriese vor seinem MuttersternLaden...
Gasriese vor seinem Mutterstern | So ähnlich könnte das Duo aus WASP-18b und seinem Mutterstern aussehen.
Hatten die Wissenschaftler tatsächlich so viel Glück? Eine alternative Erklärung wäre ein äußerst sparsames Gespann: Hellier und Co spekulieren, dass der nun beobachtete Stern mit der Gezeitenenergie vielleicht nicht so verschwenderisch umgeht wie etwa unsere Sonne. Das würde die Lebenserwartung von WASP-18b enorm steigern. Die Verlustrate hängt von Orbit und Masse des Planeten ab, aber auch von den Eigenschaften des Muttergestirns.

Astronomen im Glück

In der Tat müsste das Duo bei jedem Umlauf etwa tausendmal weniger Energie verschwinden lassen als im Fall von Gasplaneten in unserem Sonnensystem oder bei fernen Doppelsternsystemen, um die Lebenszeit von WASP-18b um eine Milliarden Jahre zu erhöhen, schließen die Wissenschaftler. Dann wäre der Fund nicht mehr ganz so unwahrscheinlich.

Und unter Umständen steckt aber auch Physik dahinter, die bislang noch keiner kennt. So könnte womöglich irgendetwas die Todesspirale des Planeten aufhalten – ob der Stern, eine Eigenschaft der Gezeitenkräfte oder eine anderer Planet. Richtig überzeugen kann aber irgendwie keines der alternativen Konzepte. Und warum sollten Astronomen nicht auch einfach einmal Glück haben?

Klarheit könnte es bereits innerhalb überschaubarer Zeiten geben: Bewegt sich der Planet wie nach Sonnensystemvorbild vorhergesagt, sollte WASP-18b seine geschrumpfte Bahn in zehn Jahren genau 28 Sekunden schneller umrunden. Fünf Sekunden seien mit heutiger Technik bereits nachweisbar.
35. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 35. Woche 2009

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  • Quellen
Hellier, C. et al.: An orbital period of 0.94 days for the hot-Jupiter planet WASP-18b. In: Nature 460, S. 1098–1100, 2009.

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