Neptun-Wüste: Exoplanet NGTS-4b in extrem heißer Zone

Es ist mal wieder ein Fund, den Astronomen gemacht haben. Ein Exoplanet von der Größe unseres Planeten Neptun. Die Sensation: Dieser Exoplanet umkreist seine Sonne in einer so nahen Entfernung, dass es ihn eigentlich nicht geben dürfte.


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Die Entdeckung wurde mit der vom DLR-geförderten Teleskopanlage NGTS (Next-Generation Transit Survey) gemacht. Gefunden wurde der Planete in der sogenannten Neptun-Wüste, in unmittelbarer Nähe eines Sterns. Die Forscher des DLR schreiben in ihrer Meldung, dass es diesen Planeten eigentlich nicht geben dürfte. Planeten in der Nähe eines Sterns haben einiges auszuhalten: Sonnenwinde, Röntgen- und starke UV-Strahlung.

Was heißt Neptun-Wüste?

Wissenschaftler nennen den Bereich, in dem der Planet seiner Sonne so nah kommt, dass er weniger als zehn Tagen (verglichen mit einem Erdenjahr) benötigt, um ihn zu umrunden, die “Neptun-Wüste”. Der Name kommt daher, dass bislang zwar Planeten so groß wie Jupiter oder so klein wie der Mars in dieser geringen Entfernung entdeckt wurden, Planeten mittlerer Größe, wie der Neptun, jedoch nicht.

NGTS-4: Neptun-groß und in Nähe der Sonne

Bis jetzt: 2018 entdeckte eine Forschergruppe mit einem der Teleskope der NGTS-Anlage (Next-Generation Transit Survey) einen Planeten in einer solchen “Neptun-Wüste”. Er kreist um den Zwergstern NGTS-4, der rund 900 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt ist, und erhielt den Namen NGTS-4b. Die NGTS-Teleskopanlage steht in Chile und wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mitfinanziert und betrieben.

Der Planet NGTS-4b hat eine Umlaufzeit von nur 32 Stunden: Das sind gerade einmal etwas mehr als eineinviertel Erdentage. Das ist im Vergleich zu den Umlaufzeiten anderer Planeten nichts. Die Erde benötigt ein Jahr oder 365,25 Tage, und selbst der sonnennahe Merkur braucht 88 Tage für einen Sonnenumlauf.

Umlaufbahn NGTS-4b im Vergleich zu Merkur
(Umlaufbahn NGTS-4b im Vergleich zu Merkur, Quelle: DLR CC-BY 3.0)

NGTS-4b ist mit einem geschätzten Durchmesser von knapp 40.000 Kilometern etwa 20 Prozent kleiner als der Neptun (Neptung ist der viertgrößte Planet des Sonnensystems) und besitzt somit den dreifachen Erdradius. Solche und ähnliche Extreme finden sich bei zahlreichen der nahezu viertausend bisher entdeckten extrasolaren Planeten.

Mehrplanetensysteme, in denen die Planeten in erdähnlichen oder größeren Entfernungen und vergleichsweise “gemächlicher” Geschwindigkeit einen Stern umkreisen, sind in den Exoplaneten-Katalogen bislang noch die Ausnahme.

NGTS-4b widersetzt sich dem “Atmosphären-Striptease”


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Für die Wissenschaftler ist die Entdeckung von NGTS-4b eine Sensation. “Wahrscheinlich hat NGTS-4b nur überlebt, weil er einen besonders großen Kern besitzt oder weil er erst später in diese kurze Entfernung zu seinem Stern hineingewandert ist, als dessen Strahlung schon etwas abgeklungen war”, kommentiert Dr. Philipp Eigmüller den Fund, einer von sechs an der Entdeckung beteiligten Wissenschaftler vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin. Normalerweise würde ein Planet mit der Masse des Neptuns und einer ähnlichen Zusammensetzung durch die starke Strahlungseinwirkung des Sterns sehr schnell seine Hülle aus Wasserstoff und Helium verlieren und nur der Kern bliebe übrig.

Ein ähnliches Szenario wird auch für die Entwicklungsgeschichte des jungen Planeten Merkur diskutiert. Größere Körper üben durch ihre Masse eine stärkere Anziehungskraft auf ihre äußere Hülle aus und verhindern dadurch den Verlust ihrer Atmosphäre. Spannende Geschichte, der die Astronomen da auf die Spur gekommen sind. Weitere Details sind dem DLR-Artikel oder diesem Beitrag bei heise zu entnehmen.

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