TESS-Satellit entdeckt Sub-Neptun um nahen Stern

Exotisches Schwergewicht: Der NASA-Satellit TESS hat seinen dritten Planeten entdeckt – einen 53 Lichtjahre entfernten Sub-Neptun. Der Exoplanet ist rund dreimal größer als die Erde, besitzt aber die 23-fache Masse. Astronomen vermuten daher, dass die Gase im Inneren dieses Planeten extrem komprimiert sind. Der Sub-Neptun ist der dritte vom neuen Teleskop entdeckte Planet und der mit der bisher längsten Umlaufbahn.

Lange war das Weltraumteleskop Kepler unser erfolgreichster Planetenjäger im All: Mehr als 2.600 Exoplaneten haben Astronomen mit seiner Hilfe entdeckt, darunter die ersten Planeten mit zwei Sonnen und den ersten extrasolaren Mond. Nachdem Kepler im Oktober 2018 – nach neun Jahren Dienstzeit – endgültig der Treibstoff ausging, hat nun der im April 2018 gestartete Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) den Job als Planetenjäger übernommen.

Exoplanet um nahen Zwergstern

Nur wenige Monate nach Inbetriebnahme hat nun TESS seinen dritten Exoplaneten aufgespürt – einen in mehrerer Hinsicht besonderen Himmelskörper. Der HD 21749b getaufte Planet umkreist einen hellen Zwergstern in nur 53 Lichtjahren Entfernung. Mit einer Umlaufzeit von knapp 36 Tagen ist HD 21749b der bisher am weitesten von seinem Stern entfernte Exoplanet unter den TESS-Entdeckungen.

Kenndaten des Zwergsterns HD 21749 und seines Planeten. © NASA/MIT/ TESS

„Langperiodische Planetentransits sind notorisch schwer zu finden, weil ihre Transitwahrscheinlichkeit geringer ist. Und selbst wenn sie vor ihrem Stern vorüberziehen, tun sie dies viel seltener“, erklärt Diana Dragomir vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Noch schwieriger ist es, solche Planeten von der Größe der Erde bis maximal Neptungröße aufzuspüren. Doch TESS ist genau auf solche „schwierigen Fälle“ ausgelegt, wie nun der aktuelle Fund bestätigt.

Sub-Neptun mit extrem dichtem Gas

Der neuentdeckte Exoplanet hat etwa die dreifache Größe der Erde und gehört daher zur Kategorie der Sub-Neptune, wie die Astronomen erklären. Auf dem Planeten herrschen wahrscheinlich Temperaturen von rund 150 Grad Celsius. „HD 21749b ist damit der kleinste und kühlste Planet, den wir bisher um einen so hellen Stern entdeckt haben“, sagt Dragomir. „Das macht es uns möglich, diese bisher kaum erforschte Klasse solcher kleinen, kühlen Planeten näher zu studieren.“

Obwohl der neuentdeckte Sub-Neptun höchstwahrscheinlich ein Gasplanet ist, hat er die 23-fache Masse der Erde. Die Forscher vermuten daher, dass das Gas in diesem Himmelskörper extrem komprimiert sein muss. „Er ist wahrscheinlich nicht so ‚luftig‘ wie Neptun oder Uranus, die vorwiegend aus Wasserstoff bestehen und eher aufgeblasen sind“, sagt Dragomir. „Dieser Planet hat eher die Dichte von Wasser oder eine extrem dicke Atmosphäre.“

Gibt es noch einen erdgroßen Planeten im System?

Spannend auch: Der Stern HD 21749 könnte sogar noch einen Planeten besitzen. Die Astronomen entdeckten ein weiteres potenzielles Transitsignal, das auf die Präsenz eines erdgroßen Planeten in einem weiter innen liegenden Orbit hindeutet. Dieser umkreist den Zwergstern innerhalb von 7,8 Tagen einmal. „Sollte dies bestätigt werden, wäre dies der erste erdgroße Planet, den TESS entdeckt hat“, sagen die Forscher.

In den nächsten rund zwei Jahren soll das TESS-Teleskop rund 200.000 nahe Sterne nach Planetentransits absuchen – zunächst in der Südhemisphäre des Himmels und nach einem Jahr in der Nordhemisphäre. „Bisher haben wir drei bestätigte Planeten gefunden und es gibt dort draußen noch jede Menge mehr, die darauf warten, von TESS aufgespürt zu werden“, sagt Dragomir. „Schon jetzt trägt TESS dazu bei, mehr über die Vielfalt der kleinen Planeten zu enthüllen.“ (Astrophysical Journal Letters, in press; American Astronomical Society meeting)

Quelle: Massachusetts Institute of Technology