„Stein von Rosetta“ der Exoplaneten gefunden

Astronomen haben erstmals einen Exoplaneten aufgespürt, dessen Eigenschaften sie mit großer Genauigkeit untersuchen konnten. Er entpuppt sich damit als eine Art „Stein von Rosetta“ für die Exoplanetenforschung. Der Planet CoRoT-9b besteht vorwiegend aus Gas, könnte aber auch Wasser und Gestein enthalten, wie die Forscher in „Nature“ berichten. Auf ihm herrschen gemäßigte Bedingungen, da er weiter von seinem Stern entfernt kreist als bisherige „Hot Jupiters“.

Astronomen haben bisher mehr als 400 extrasolare Planeten entdeckt, 70 davon wurden mit Hilfe der so genannten Transit-Methode aufgespürt. Ein Transit ereignet sich, wenn ein Planet auf seiner Umlaufbahn vor seinem Mutterstern entlangläuft. Er blockiert dann einen kleinen Teil des Sternlichts. Aus dieser „Sternfinsternis”, einer winzigen Änderung in der scheinbaren Helligkeit des beobachteten Sterns, können Astronomen den Durchmesser des verdeckenden Planeten ermitteln. Diese Art der Entdeckung ist umso leichter, je größer der Planet ist und je dichter er seinen Zentralstern umkreist.

Gemäßigtes Klima

Jetzt ist es Astronomen erstmals gelungen, mit der Transit-Methode einen Planeten zu finden und zu untersuchen, der deutlich weiter von seinem Zentralstern entfernt ist als bisherige Exoplaneten. Zudem ähnelt er den Himmelskörpern unseres eigenen Sonnensystems sehr. CoRoT-9b ist zehnmal weiter von seinem Mutterstern entfernt als vergleichbare Objekte. Damit ist CoRoT-9b auch weit genug weg, um nicht mehr zu einem so genannten „Hot Jupiter” aufgeheizt zu werden. Stattdessen herrscht auf ihm, im Gegensatz zu allen anderen bisher bekannten Transitplaneten, ein gemäßigtes Klima. Vermutlich liegt seine Oberflächentemperatur zwischen -20°C und +160°C und weist auch keine großen Tag- und Nachtschwankungen auf.

„Stein von Rosetta“ für Exoplaneten

Von der Erde aus gesehen läuft CoRoT-9b einmal alle 95 Tage vor seinem Mutterstern vorbei. Dieser “Transit” dauert rund acht Stunden und eröffnet den Astronomen dadurch eine Vielzahl weiterer Informationen über den Planeten. „CoRoT-9b ist der erste, dessen Eigenschaften wir mit großer Genauigkeit untersuchen können”, erklärt Claire Moutou, Mitglied des international besetzten Teams aus 60 Astronomen, das den Planeten entdeckte. „Dieser Planet könnte für die Exoplanetenforschung eine ähnliche Rolle spielen wie der Stein von Rosetta für die Ägyptologie.”

„Unsere Untersuchungen haben mehr Informationen über Corot-9b erbracht, als wir über alle anderen ähnlichen Exoplaneten besitzen”, ergänzt Koautor Didier Queloz. „Für unser Verständnis der Chemie bei niedrigen Temperaturen sind sie so wegweisend, dass sich dadurch ein komplett neues Forschungsfeld über die Atmosphären kühler und gemäßigter Planeten eröffnen könnte.”

Gasriese mit Gestein und Wasser

„Corot-9b ist der erste Exoplanet, der wirklich den Planeten in unserem Sonnensystem ähnelt”, ergänzt Hans-Jörg Deeg, der Erstautor der Veröffentlichung. „Er ist ungefähr so groß wie Jupiter, und seine Umlaufbahn entspricht in etwa der des Merkur.” Der Planet besteht größtenteils aus Wasserstoff und Helium, genau wie Jupiter und Saturn, die beiden großen Gasriesen in unserem Sonnensystem, so die Forscher. Er könnte außerdem bis zu 20 Erdmassen an anderen Elementen enthalten, zum Beispiel in Form von Wasser und Gestein bei hohen Temperaturen und Drücken.

Der CoRoT-Satellit, der von der französischen Raumfahrtagentur CNES betrieben wird, identifizierte den Planeten nach 145 Beobachtungstagen im Sommer 2008. Anschließende Messungen mit dem HARPS-Spektrografen am 3,6m-Teleskop der ESO auf La Silla in Chile – ESOs äußerst erfolgreichem Planetenjäger – ermöglichten es den Astronomen, seine Masse zu bestimmen. Dadurch wurde bestätigt, dass CoRoT-9b ein Planet ist, der eine Masse von etwa 80 Prozent der Jupitermasse hat.

(European Southern Observatory – ESO, 17.03.2010 – NPO)