Astronomen haben einen Exoplaneten entdeckt, der vor seinem Stern vorbeizieht und dabei die längste bisher bekannte Umlaufperiode (Jahr) hat: Kepler-421b umkreist seinen Stern einmal in 704 Tagen. Zum Vergleich: Der Mars umkreist die Sonne alle 780 Tage. Die meisten der über 1.800 bislang entdeckten Exoplaneten liegen deutlich näher an ihren Sternen und haben viel kürzere Umlaufperioden. (Anm. d. Red.: Die längste bekannte Umlaufperiode bezieht sich in diesem Fall nur auf Exoplaneten, die mit der sogenannten Transitmethode entdeckt wurden.)
„Die Entdeckung von Kepler-421b war ein Glückstreffer“, sagte der leitende Autor David Kipping vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). „Je weiter ein Planet von seinem Stern entfernt ist, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass er von der Erde aus betrachtet vor seinem Stern vorbeizieht. Er muss sich genau richtig ausrichten.“
Kepler-421b umkreist einen orangefarbenen Stern des Spektraltyps K, der kühler und leuchtschwächer als unsere Sonne ist. Er umrundet den Stern in einer Entfernung von ungefähr 177 Millionen Kilometern. Infolgedessen hat sich der uranusgroße Planet auf eine Temperatur von etwa -92 Grad Celsius abgekühlt.
Wie der Name vermuten lässt, wurde Kepler-421b mit Daten des NASA-Weltraumteleskops Kepler entdeckt. Kepler wurde eigens dafür ausgestattet, um solche Entdeckungen zu machen. Das Weltraumteleskop beobachtete vier Jahre lang denselben Himmelsausschnitt und suchte nach Sternen, welche sich abschwächten, als Planeten vor ihnen vorbeizogen. Keine andere existierende oder geplante Mission hat einen so fest zugeordneten Schwerpunkt. Aufgrund der extrem langen Umlaufperiode dieser Welt registrierte Kepler trotz seiner Geduld nur zwei Transits von Kepler-421b.
Die Umlaufbahn des Planeten platziert ihn jenseits der „Schneegrenze“ – das ist die „Trennlinie“ zwischen Gesteins- und Gasplaneten. Außerhalb der Schneegrenze kondensiert Wasser zu Eisteilchen, welche zusammenklumpen, um schließlich Gasriesen zu bilden. „Die Schneegrenze ist eine entscheidende Entfernung in der Theorie zur Planetenentstehung. Wir denken, dass sich alle Gasriesen hinter dieser Distanz gebildet haben müssen“, erklärte Kipping.
Weil Gasriesen extrem nah an ihren Sternen gefunden werden und Umlaufperioden von Tagen oder sogar nur Stunden besitzen können, glauben Theoretiker, dass viele Exoplaneten früh in ihrer Entwicklungsgeschichte nach innen migrieren. Kepler-421b zeigt, dass eine solche Migration nicht notwendig ist. Er könnte sich genau dort gebildet haben, wo wir ihn jetzt sehen. „Dies ist das erste Beispiel für einen potenziell nicht migrierenden Gasriesen in einem Transitsystem, das wir gefunden haben“, fügte Kipping hinzu. Der Zentralstern Kepler-421 liegt rund 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbildes Lyra (Leier).
Diese Forschungsarbeit wurde zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal freigegeben und ist online auf arXiv.org verfügbar. Zusätzliche Informationen gibt es unter https://www.cfa.harvard.edu/%7Edkipping/kepler421.html.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) hat sein Hauptquartier in Cambridge (Massachusetts) und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Smithsonian Astrophysical Observatory und des Harvard College Observatory. Wissenschaftler aus sechs Forschungsabteilungen untersuchen hier den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-19
(THK)
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