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Zerstören Gezeitenkräfte heiße Jupiter?
von
Rainer Kayser
10.
September 2010
Bei den meisten extrasolaren Planeten, die man bislang um
ferne Sonnen aufgespürt hat, handelt es sich um heiße Jupiter, also Gasriesen,
die ihren Stern auf extrem engen Umlaufbahnen umkreisen. Nur in alten Kugelsternhaufen
hat man solche Planeten bislang nicht entdeckt. Dies könnte nach Ansicht zweier
Astronomen daran liegen, dass sie aufgrund der Gezeitenkräfte innerhalb weniger
Milliarden Jahre in ihren Stern stürzen.
Werden "heiße Jupiter" durch die Gezeitenkräfte
des Sterns zerstört?
Bild: NASA / GSFC / Frank Reddy |
Heiße Jupiter, große Gasplaneten auf extrem engen Umlaufbahnen um ihre Sterne, zählen zu den häufigsten Exoplaneten, die bislang von den Astronomen aufgespürt worden sind. Doch in Kugelsternhaufen glänzen diese Planetentypen durch Abwesenheit. Zwei amerikanische Forscher präsentieren nun eine Erklärung für den Mangel an heißen Gasplaneten in den Sternhaufen: Gezeitenkräfte lassen die Himmelskörper innerhalb weniger Milliarden Jahre in ihren Stern stürzen - innerhalb einer Zeit, die deutlich kürzer ist als das typische Alter von Kugelsternhaufen.
Vor zehn Jahren begannen mehrere Teams mit der Suche nach Planeten im Kugelsternhaufen 47 Tucanae, der innerhalb eines Durchmessers von 120 Lichtjahren rund eine Million Sterne enthält. Die dicht gepackte Region sollte ideal sein, um viele Planeten aufzuspüren.
"Unsere Kollegen beobachteten so viele Sterne, sie waren sich sicher, eine ganze Reihe von Planeten zu finden", so John Debes vom
Goddard Spaceflight Center der NASA, "doch sie fanden keinen einzigen."
Kugelsternhaufen sind die ältesten Objekte in unserer Milchstraße, sie enthalten daher weniger schwere Elemente als jüngere Sternregionen. Das kann zwar die Entstehung von Planeten erschweren, bietet aber keine ausreichende Erklärung für die Abwesenheit heißer Gasplaneten. Debes und sein Kollege Brian Jackson haben deshalb untersucht, wie sich die Bahnen solcher Planeten langfristig entwickeln. Die starke Anziehungskraft des nahen Sterns deformiert einen Gasplaneten, und dieser Gezeitenwulst - der den vom Mond verursachten Flutbergen auf der Erde ähnelt - zeigt nicht exakt auf den Stern, sondern hinkt der Bewegung ein klein wenig hinterher.
Dadurch bremst er die Bewegung des Planeten um seinen Stern und lässt ihn auf
einer Spiralbahn langsam in den Stern hineinstürzen. Die Berechnungen, die Debes
und Jackson demnächst im Fachblatt Astrophysical Journal veröffentlichen, zeigen, dass durch diese Wirkung der Gezeitenkräfte bereits nach einer Milliarde Jahre ein Drittel der heißen Jupiter in einem Kugelsternhaufen zerstört sind.
47 Tucanae ist jedoch etwa elf Milliarden Jahre alt. Für dieses Alter sagen Debes und Jackson voraus, dass lediglich vier Prozent der heißen Gasplaneten überlebt haben. Die Überlegungen der beiden Wissenschaftler sollen nun mit dem
Kepler-Satelliten überprüft werden, der bei seiner Suche nach Planeten auch vier offene Sternhaufen im Visier hat. Liegen Debes und Jackson mit ihrer These richtig, so sollte Kepler in den jüngeren Haufen signifikant mehr heiße Jupiter aufspüren als in den älteren Haufen.
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