Planeten des fernen Sonnensystems umkreisen Sterne in koordiniertem Tanz, sagen Wissenschaftler | Raum

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Die Erkenntnisse könnten helfen zu erklären, wie sich Planeten in unserem eigenen Sonnensystem um die Sonne bewegen

Sechs Planeten, die ihren Stern in einem koordinierten Tanz umkreisen, wurden von Wissenschaftlern entdeckt. Sie sagen, dass der Fund Aufschluss darüber geben könnte, warum sich Planeten in unserem eigenen Sonnensystem in ihrem eigenen Takt bewegen.

Die neu entdeckten Planeten umkreisen einen Stern, der etwa 100 Lichtjahre entfernt im Sternbild Coma Berenices liegt und eine Masse hat, die etwa 20 % kleiner als unsere Sonne ist.

Ihr Aufbau unterscheidet sich nicht nur von dem der Planeten in unserem Sonnensystem, sondern ihre Bewegungen scheinen auch miteinander verknüpft zu sein: Das Team sagte, dass die Zeit, die ein Planet braucht, um sich um den Stern zu bewegen, in einem guten Verhältnis zur Zeit des nächsten Planeten steht.

„Dieses System hat diese sehr empfindliche Resonanzkonfiguration, die über Milliarden von Jahren erhalten geblieben ist“, sagte Dr. Rafael Luque, Co-Autor der Forschung von der University of Chicago.

Das Team sagte, dass eine solche „Resonanz“ in Planetensystemen üblich sein sollte und aus gravitativen Wechselwirkungen zwischen Planeten resultiert, die bei ihrer Entstehung beginnen.

Tatsächlich zeigen jedoch nur etwa 1 % der beobachteten Planetensysteme Resonanz – und noch weniger umfassen bis zu sechs Planeten, die sich koordiniert bewegen.

Die Seltenheit, so die Forscher, könnte auf andere Systeme, einschließlich unseres eigenen, zurückzuführen sein, in denen Ereignisse auftreten, die die Umlaufbahnen der Planeten verzerren – beispielsweise die Bildung massiver Planeten wie Jupiter oder Saturn oder Einschläge von Meteoriten.

Das Team fügte hinzu, dass die neu entdeckten Planeten in der Nähe ihres Sterns sitzen, Temperaturen von 170–650 °C haben und einen Durchmesser haben, der zwei- bis dreimal so groß ist wie der der Erde, aber kleiner als Neptun, was sie zu „Sub-Neptunen“ macht. Die Massen der Planeten und ihre Dichten wurden durch bodengestützte Messungen aufgeklärt.

Während ihre Zusammensetzung weiterhin unbekannt ist, sagte das Team, dass die Planeten wahrscheinlich einen festen Kern aus Gestein, Eis oder sogar Eisen hätten und von Wasserstoff und Helium umhüllt seien.

„Obwohl wir so viele Planeten wie diesen außerhalb des Sonnensystems gefunden haben, wissen wir nicht viel über sie“, sagte Luque.

Luque fügte hinzu, dass Astronomen mit sechs Sub-Neptunen unterschiedlicher Größe, Temperatur und Masse um denselben hellen Stern nun eine Möglichkeit hätten, zu erforschen, wie und warum sich solche Planeten unterscheiden, ohne eine Vielzahl möglicher Einflüsse wie unterschiedliche berücksichtigen zu müssen Ursprünge, Evolutionspfade oder Ausgangsmaterialien.

Das Team sagte, sie hätten ihre ersten Hinweise auf das neue System im Jahr 2020 erhalten, als der Transiting Exoplanet Survey Satellite – oder Tess – der NASA Einbrüche in der Helligkeit eines als HD110076 bekannten Sterns entdeckte, die zeigten, dass Planeten daran vorbeizogen.

Weitere Daten von Tess haben ergeben, dass ein Planet eine neuntägige Umlaufbahn hatte, während ein anderer 13 Tage brauchte, um den Stern zu umkreisen. Spätere Daten des Satelliten „Characterizing Exoplanet Satellite“ (Cheops) der Europäischen Weltraumorganisation deuten darauf hin, dass ein weiterer Planet 20,5 Tage brauchte, um den Stern zu umkreisen.

Das Team erkannte, dass diese Umlaufbahnen ein gutes Verhältnis bilden: Der erste Planet des Sterns macht drei Umlaufbahnen in der Zeit, die der zweite Planet für zwei Umlaufbahnen benötigt, und der zweite Planet macht drei Umlaufbahnen in der Zeit, die der dritte Planet für zwei Umlaufbahnen benötigt .

Die Entdeckung veranlasste das Team zu der Annahme, dass die Umlaufbahnen der anderen drei Planeten im System ebenfalls durch einfache Verhältnisse zusammenhängen würden.

Weitere Beobachtungen bestätigten, dass sie Recht hatten.

„Ich war irgendwie schockiert und erfreut“, sagte Dr. Hugh Osborn, Co-Autor der Universität Bern.

Die Studie ist in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.