Leichter als Zuckerwatte: Planet mit extrem geringer Dichte
Super-fluffige Himmelskörper
Ihre mittlere Dichte ist geringer als die von Zuckerwatte: Die zwei Planeten des 1'100 Lichtjahre entfernten Sterns TOI-791 sind so gross wie Jupiter, besitzen aber nur etwa ein Dreissigstel seiner Masse.
Das berichtet ein internationales Forschungsteam im Fachblatt «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society». Die Wissenschaftler hoffen nun, mit genaueren Beobachtungen etwas über die Entstehung und Entwicklung dieser rätselhaften Objekte zu erfahren.
«Bislang kennen wir nur eine Handvoll von solchen super-fluffigen Planeten», erläutert Erstautorin Georgina Dransfield von der englischen Universität Oxford. «Gleich zwei solcher Planeten in einem System zu finden, ist eine noch grössere Seltenheit. Ihre extrem geringe Dichte macht sie zu faszinierenden Prüfsteinen für unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen.»
Hobbyforscher hatten 2019 und 2023 die beiden Planeten von TOI-791 in den Archivdaten des Weltraumteleskops TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) aufgespürt. Dieses überwacht seit 2018 die Helligkeit von Millionen von Sternen, um nach Planeten zu suchen. Zieht ein Planet auf seiner Umlaufbahn von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorüber, so schwächt er dessen Helligkeit bei diesen Transits regelmässig geringfügig ab und verrät auf diese Weise seine Existenz.
Mittlere Dichte von etwa 0,04 Gramm pro Kubikzentimeter
Aus der Stärke der Abschwächung des Sternenlichts können Forscher auf die Grösse der Planeten schliessen: Die beiden Begleiter von TOI-791 sind etwa so gross wie Jupiter. Über mehrere Jahre hinweg verfolgten Dransfield und ihre Kollegen nach der Entdeckung die Transits der Planeten und stiessen dabei auf leichte Unregelmässigkeiten. Mit ihrer Anziehungskraft stören sich die Planeten gegenseitig, und aus diesen Störungen konnten die Forscher berechnen, welche Masse die Planeten enthalten.
Das Ergebnis war eine Überraschung: Beide sind viel leichter als Jupiter. Daraus ergibt sich eine mittlere Dichte von etwa 0,04 Gramm pro Kubikzentimeter – das ist sogar noch etwas geringer als der typische Wert von 0,05 für Zuckerwatte. Zum Vergleich: Die mittlere Dichte der Erde liegt bei 5,5, die von Jupiter bei 1,3 Gramm pro Kubikzentimetern. Wie lässt sich ein so geringer Wert erklären?