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EXTRASOLARE PLANETEN
Manche Welten sind kleiner als sie scheinen
Redaktion / Pressemitteilung des Instituts für Weltraumforschung der OeAW Graz
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20. Juni 2016

Mit dem Weltraumteleskop CoRoT suchten Astronomen sechs Jahre lang nach extrasolaren Planeten. Zwei dabei entdeckte Welten wiesen ähnliche Transitradien, aber deutlich verschiedene Massen auf. Forscher aus Graz haben sich die beiden Planeten nun noch einmal genauer angeschaut und festgestellt, dass eine der Welten offenbar weniger groß ist, als sie erscheint.

CoRoT

Mit dem Weltraumteleskop CoRoT wurde sechs Jahre lang nach extrasolaren Planeten gesucht.  Bild: CNES - D. Ducros [Großansicht]

In einer Studie berichten Forscher des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften darüber, dass manche heiße und leichte Exoplaneten von einer Wolken- und Dunstschicht umgeben sind, die sie größer erscheinen lässt, als sie in Wahrheit sind.

Helmut Lammer und sein Team studierten die hohen Atmosphären und das Radius-Masseverhältnis der beiden Neptun-großen Exoplaneten CoRoT-24b und CoRoT-24c, die 2011 vom Weltraumteleskop CoRoT entdeckt wurden. Beide Planeten haben einen ähnlichen Transitradius von etwa vier bis fünf Erdradien, aber extrem unterschiedliche Massen von weniger als sechs Erdmassen (CoRoT-24b) und rund 28 Erdmassen (CoRoT-24c). Diese Diskrepanz spiegelt sich in der geringen planetaren Dichte von CoRoT-24b wider.

In ihren Modellrechnungen sind die Forscher von der allgemeinen Annahme ausgegangen, dass wolkenlose Wasserstoffgashüllen das Sternenlicht bei den Transitradien ausblenden. "Dafür benötigen Planeten einen Gasdruck von ca. 0,1 bar", erläutert Lammer, "und der leichtere Planet CoRoT-24b wäre extrem hohen Atmosphärenfluchtraten ausgesetzt und hätte seine Gashülle nach weniger als 100 Millionen Jahren verloren."

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Da der Planet aber auf Grund des beobachteten großen Radius und des hohen Alters seines Sterns seine Wasserstoffgashülle behalten hat, muss der Atmosphärendruck am Transitradius sehr viel geringer sein. "Das Sternenlicht wird sehr wahrscheinlich durch vorhandene Wolken oder Dunst in einer hydrodynamisch aufgeheizten und ausgedehnten hohen Atmosphäre ausgelöscht", so der Wissenschaftler weiter.

Damit, so die Forscher, wurde erstmals entdeckt, dass der "wahre" Planetenradius von CoRoT-24b rund 50 Prozent kleiner ist als der beobachtete Transitradius. Für den massereicheren, kompakteren Neptun-ähnlichen Planeten CoRoT-24c hingegen stimmen der beobachtete Transitradius und der wahre Planetenradius überein.

"Unsere Ergebnisse sind von großer Bedeutung für die Exoplaneten-Forschung", betont Teammitglied Luca Fossati. So hätte etwa das Weltraumteleskop Kepler viele Planeten mit übergroßen Transitradien entdeckt, die der aktuellen Studie zufolge sehr wahrscheinlich von den wahren Radien abweichen. "Aber auch zukünftige Missionen wie CHEOPS werden von dieser Erkenntnis profitieren."

Über die Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheint.

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siehe auch
CoRoT: Mission des Planetenjägers beendet - 26. Juni 2013
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Institut für Weltraumforschung (IWF)
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