Erdgroßer Doppelplanet um ferne Sterne möglich?
Manche Forscher sind der Meinung, dass es um ferne Sterne zwei einander umkreisende erdgroße Planeten geben könnte.
Das Sonnensystem hat viele Beispiele von Planeten die von Monden umkreist werden; Jupiter und Saturn besitzen mehr als 60 Satelliten. Allerdings sind diese Monde in der Regel viel kleiner als ihre Planeten – die Erde ist fast viermal so groß als ihr Mond und hat dessen 81-fache Masse.
Dennoch gibt es einige Monde die so groß wie Planeten sind. Zum Beispiel Ganymed, der größte Mond Jupiters, ist größer als Merkur und hat 75 Prozent vom Durchmesser des Mars. Außerdem gibt es Monde die so groß sind wie die Welten die sie umkreisen, wie zum Beispiel Plutos größter Mond Charon, der halb so groß ist wie der Zwergplanet selbst. Aus dieser Tatsache kann man die faszinierende Möglichkeit ableiten, dass auch Planeten von gleicher Größe einander umkreisen könnten.
Doppelsterne bzw. zwei Sterne die einander umkreisen sind in der gesamten Milchstraße sehr häufig anzutreffen. Einige dieser Doppelsternsysteme sind auch die Heimat von Exoplaneten. Ferner gibt es in unserem Sonnensystem auch Doppelasteroiden. Aber Doppelplaneten mit erdgroßen Welten sind derzeit nur Science Fiction.
Ein möglicher Weg wie Doppelplaneten entstehen könnten wäre, wenn sich zwei Welten nahe genug umkreisen, so dass ihre Schwerkräfte miteinander interagieren. Um fest zu stellen, ob solche Systeme möglich sind, haben Forscher mittels Simulation zwei erdgroße Gesteinsplaneten einander umkreisen lassen. Sie modellierten jede Welt mit bis zu 10 000 Partikeln und variierten die Geschwindigkeit der Planeten und die Winkelabstände zueinander. Ursprünglich planten die Forscher, dass die Simulation eine Woche laufen sollte. Aber sie vereinfachten das Modell, so dass die Simulation nur weniger als einen Tag dauerte.
Die Forscher ließen etwa zwei Dutzend Simulationen laufen, von denen allerdings einige dahingehend endeten, dass Planeten zusammen stießen und sich entweder durch Akkretion zu einem größeren Planeten vereinigten oder dass sich aus einem Teil der Trümmer ein Mond bildete. In einigen Simulationen hatten die Planeten bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten eine streifende Kollision, wodurch die Welten auseinander drifteten.
Und etwa ein Drittel von den Simulationen endete damit, dass sich Doppelplaneten bildeten und zwar dann, wenn sie relativ langsam rotierten und tangential miteinander kollidierten.
Bisher waren die einzigen Ergebnisse beim Zusammenstoß von so großen Objekten, dass entweder eine Komponente sich entfernte oder es zur Akkretion kam – das heißt, die beiden Objekte drifteten entweder auseinander oder sie verschmolzen zu einem größeren Objekt.
Koautor der Studie, Keegan Ryan, meinte „unsere Ergebnisse deuten auf die Möglichkeit hin, dass die Objekte weitgehend intakt bleiben könnten um sich letztendlich mit einer gebundenen Rotation zu umkreisen.
Solch doppelte Planeten wären außerordentlich dicht nebeneinander; vermutlich etwa im Abstand eines Planetenradius. Im Laufe der Zeit würden sich die Rotationsgeschwindigkeiten beider Planeten aneinander anpassen und sich dann immer die gleich Seite zuwenden.
Doppelsysteme können Milliarden von Jahren bestehen bleiben, sagen die Forscher, sofern sie mindestens ein halbe astronomische Einheit von ihrem Mutterstern entfernt sind, damit die Anziehungskraft des Muttersterns den Doppelplaneten nicht stört.
Ziel des Forschungsteams ist, mehr Simulationen laufen zu lassen und deren Parameter zu erhöhen, um ein besseres Bild von der Wahrscheinlichkeit zu erhalten, wie sich Doppelplaneten bilden könnten.
Ryan und seine Kollegen Mike Nakajima und David Stevenson beschrieben ihre Erkenntnisse detailliert am 11. November 2014 beim Treffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft, Abteilung Planetologie, in Tucson, Arizona.
26. November 2014/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
