15 neue Planeten um kühle Zwergsterne bestätigt

Ein neuer Planet nahe der bewohnbaren Zone um einen hellen kühlen Stern.
Wissenschaftler berichteten von der Entdeckung 15 neuer Planeten, die kleine kühle Sterne in der Nähe unseres Sonnensystems umkreisen. Einer dieser Planeten ist eine „Super-Erde“, die flüssiges Wasser beherbergen könnte. Diese Sterne, bekannt als rote Zwergsterne, sind für das Studium der planetaren Entstehung und Entwicklung von großem Interesse.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Teruyuki Hirano vom Department of Earth and Planetary Sciences am Tokyo Institute of Technology hat 15 Exoplaneten im Orbit von roten Zwergsternen bestätigt.

Einer der hellsten roten Zwerge, K2-155, der rund 200 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, hat drei Super-Erden, die etwas größer sind als unser eigener Planet. Von diesen drei Super-Erden könnte der äußerste Planet, K2-155d mit dem 1,6-fachen Radius der Erde, innerhalb der bewohnbaren Zone des Zentralsterns liegen.

Die Ergebnisse, welche in zwei Artikeln im Astronomical Journal veröffentlicht wurden, basieren auf Daten, die mit dem Weltraumteleskop Kepler Mission K2 gewonnen wurden. Folgebeobachtungen fanden mit bodengebundenen Teleskopen statt, darunter das Subaru-Teleskop auf Hawaii und das Nordic Optical Telescope (NOT) in Spanien.

Die Forscher fanden heraus, dass K2-155d auf der Grundlage von dreidimensionalen globalen Klimasimulationen möglicherweise flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche haben könnte. Hirano drückte sowohl Aufregung als auch Zurückhaltung aus, als er sagte; „In unseren Simulationen wurde angenommen, dass die Atmosphäre und die Zusammensetzung des Planeten erdähnlich sind, aber es gibt keine Garantie, dass dies der Fall ist.“

Eine genauere Schätzung von Radius und Temperatur des K2-155-Sterns wäre erforderlich, um definitiv daraus schließen zu können, dass K2-155d habitabel ist. Um eine solche Genauigkeit zu erreichen, würden weitere Untersuchungen notwendig sein, zum Beispiel, interferometrische Techniken.

Ein Hauptergebnis der aktuellen Studien war, dass Planeten, die um rote Zwergsterne reisen, bemerkenswert ähnliche Eigenschaften aufweisen wie Planeten, die sonnenähnliche Sterne umkreisen.

„Es ist wichtig zu beachten, dass bei roten Zwergsternen die Anzahl der Planeten viel kleiner ist als bei sonnenähnlichen Sternen“, sagte Hirano. „Planetensysteme bei roten Zwergsternen, besonders bei den kühlsten roten Zwergen, werden gerade erst erforscht. Sie sind daher sehr aufregende Ziele für künftige Exoplaneten-Forschungen.“

Während zum Beispiel von der sogenannten „Radius-Lücke“ bei Planeten um sonnenähnliche Sterne vor einiger Zeit berichtet wurde, ist dies das erste Mal, dass Forscher eine ähnliche Lücke bei Planeten um rote Zwergsterne fanden. „Dies ist eine einzigartige Entdeckung und viele Theoretiker untersuchen jetzt, was diese Lücke verursacht“, sagte Hirano.

Und er fügte hinzu, dass die wahrscheinlichste Erklärung für das Fehlen großer Planeten in der Nähe von Zentralsternen die Photoevaporation ist, welche die Hülle einer Planetenatmosphäre zum Verdampfen bringen kann.

Die Forscher untersuchten auch die Beziehung zwischen Planetenradius und Metallizität des Zentralsterns. „Große Planeten werden nur um metallreiche Sterne entdeckt“, sagte Hirano, „und was wir gefunden haben, stimmte mit unseren Vorhersagen überein. Die wenigen Planeten mit einem Radius von rund dem Dreifachen der Erde umkreisen die metallreichsten roten Zwergsterne.“

Die Studien wurden im Rahmen der KESPRINT-Kollaboration durchgeführt, die im Jahr 2016 aus der Fusion von KEST (Kepler Exoplanet Science Team) und ESPRINT (Equipo de Seguimiento de Planetas Rocosos Intepretando sus Transitos) entstand.

Mit dem geplanten Start des Transit Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA im April 2018 hofft Hirano, dass noch mehr Planeten entdeckt werden. „Es wird erwartet, dass TESS viele Planeten-Kandidaten um helle Sterne in der Nähe der Erde findet“, sagte er. „Dies wird Folgebeobachtungen erheblich erleichtern, einschließlich der Untersuchung von Planetenatmosphären und der Bestimmung der genauen Umlaufbahn der Planeten.“

14. März 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte