Extrasolare Gesteinsplaneten anders als in unserem Sonnensystem

Wie sind Gesteinsplaneten chemisch aufgebaut, die um fremde Sonnen kreisen? Wissenschaftler haben einige Vertreter, die um weiße Zwerge kreisen, untersucht. Sie kamen zu dem Schluss, dass diese Gesteinsplaneten gänzlich anders ausschauen können, als wir dies von unserem Sonnensystem her kennen.


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In unserem Sonnensystem gibt es mit Merkur, Venus, Erde, Mars (und Objekten wie Pluto) einige Gesteinsplaneten, und Wissenschaftler glauben, deren Zusammensetzung ganz gut zu kennen. Daher schloss die Wissenschaft, dass auch Gesteinsplaneten um ferne Sonnen eine solche Zusammensetzung aufweisen. Aber das muss nicht sein, wie jetzt eine in Nature veröffentlichte Studie Polluted white dwarfs reveal exotic mantle rock types on exoplanets in our solar neighborhood zeigt.

Die Wissenschaftler haben dazu weiße Zwerge untersucht. Weiße Zwerge sind Sterne, die die Hauptreihe verlassen haben, nachdem sie ihren gesamten Brennstoff verbraucht haben; die Sterne expandieren zunächst zu Roten Riesen und schrumpfen dann auf eine Größe, die etwa der der Erde entspricht. Besitzen diese Sonnen Planeten, können diese aufgrund der starken Anziehungskraft ihres Zentralsterns zerfallen. Die dabei entstehenden Trümmer können anschließen in die Sternatmosphären fallen.

Das ist ein interessanter Effekt, da die Weißen Zwerge durch diese Trümmer verschmutzt werden und die Trümmer beim Eintritt in die betreffende Sonne verdampfen. Diese "verschmutzten" Weißen Zwerge fungieren als "kosmische Massenspektrometer", die nahezu direkte Analysen der Zusammensetzung von Exoplaneten ermöglichen.

Bei den Verschmutzungsquellen kann es sich um ganze Planeten oder um die Bruchstücke von Planeten wie dem Hauptasteroidengürtel des Sonnensystems handeln. Durch die Suche nach Elementen, die in der Atmosphäre eines Weißen Zwerges natürlicherweise nicht vorkommen (alles außer Wasserstoff und Helium), bekommen Astronomen die Möglichkeit, herausfinden, woraus diese felsigen Objekte, die in die Sonne gestürzt sind, bestanden.

Der Geologe Professor Keith Putirka von der California State University und Dr. Siyi Xu vom Gemini-Observatorium und dem NOIR-Labor der NSF untersuchten 23 verschmutzte Weiße Zwerge, die sich alle in einem Umkreis von etwa 650 Lichtjahren von der Sonne befinden und bei denen Kalzium, Silizium, Magnesium und Eisen mit Hilfe des W. M. Keck-Observatoriums auf Hawaii, des Hubble-Weltraumteleskops der NASA/ESA und anderer Observatorien genau gemessen wurden.

Das Ergebnis der Studie: Felsige Exoplaneten sind vielfältiger und exotischer als bisher angenommen. Neben dem verlinkten englischsprachigen Nature-Artikel und diesem englischsprachigen Beitrag finden sich einige Hinweise in diesem deutschsprachigen Beitrag.


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