Planeten überlebten Todeskampf ihres Sterns

Astronomen haben erstmals zwei Planeten entdeckt, die von ihrem Stern verschluckt wurden und dieses feurige Inferno dennoch überstanden. Die beiden knapp erdgroßen Planeten umkreisen den 3.850 Lichtjahre von der Erde entfernten Zwergstern KIC 05807616. Dieser war noch bis vor 18 Millionen Jahren ein Roter Riese – er dehnte sich so stark aus, dass seine äußere Hülle weit über die Umlaufbahnen der beiden Planeten hinausreichte. Die unvorstellbare Hitze in dieser Sternenhülle würde alle Objekte verdampfen lassen- so glaubte man bisher. Doch die beiden jetzt entdeckten Planeten überlebten diese Phase, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten.

Die ungewöhnliche Feuerfestigkeit der beiden Planeten erklären die Astronomen mit deren einstiger Größe: „Sie könnten die dichten Kerne von bereits verdampften Riesenplaneten sein“, schreiben Stéphane Charpinet von der Université de Toulouse in Frankreich und seine Kollegen.

Kerne aus Eisen und Gestein als Überbleibsel

Beide Planeten seien ursprünglich Gasriesen ähnlich dem Jupiter oder Saturn in unserem Sonnensystem gewesen, die ihren Stern weiter außen als jetzt umkreisten. Als sich der Stern zu einem Roten Riesen ausdehnte, gerieten beide Gasriesen in dessen Hülle und wurden näher an ihn herangezogen. „Die Planeten verloren dabei ihre Gashüllen und nur ihre inneren Kerne aus Eisen und Gestein blieben übrig“, erklären die Astronomen.

Auch unsere Sonne wird in rund fünf Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen werden und die Erde und alle anderen inneren Planeten verschlingen. Ihnen räumen die Astronomen allerdings keine großen Überlebenschancen ein: „Wenn ein kleiner Planet wie die Erde eine Milliarde Jahre in einer solchen Umgebung verbringt, wird er einfach verdampfen. Nur Planeten mit weit größeren Massen als die Erde, wie Jupiter oder Saturn, könnten diese Phase überleben“, sagt Elizabeth Green vom Steward Observatorium der University of Arizona, eine der Mitautorinnen der Studie.

Planeten halfen bei Ablösen der Sternenhülle

Die Präsenz der Planeten in der Sternenhülle könnte im Gegenzug auch den Stern und seine Entwicklung entscheidend beeinflusst haben. „Wenn ein Planet durch die heiße Sternenatmosphäre pflügt, erzeugt er Reibung und trägt so dazu bei, die Sternenatmosphäre abzulösen“, erklärt Green. Der Rote Riese verliere seine Hülle und übrig bleibe nur sein Kern. Dieser werde dann zu einem heißen Zwergstern der Kategorie Subzwerg B wie KIC 05807616.

Bisher hatte man vermutet, dass solche Zwergsterne nur in Doppelsternsystemen entstehen können, weil nur dort ein zweites Objekt vorhanden ist, das die Sternenhülle quasi abschält. Doch jetzt zeige sich, dass auch Planeten diese Rolle einnehmen können. „Dies ist wahrscheinlich der erste dokumentierte Fall, in dem Planeten die Evolution ihres Sterns beeinflusst haben“, sagt Green.

Planetenreste auf extrem enger Umlaufbahn

Heute umkreisen die beiden KOI 55.01 und KOI 55.02 getauften Planetenreste ihren Stern auf Bahnen, die mehrere tausend Mal enger sind als die Bahn der Erde um die Sonne. Sie benötigen für eine Umkreisung nur wenige Stunden und kehren ihrem Stern dabei immer die gleiche Seite zu.

„Schon die Tagseite des Merkur ist heiß genug um Blei zu schmelzen, daher kann man sich vorstellen, wie extrem die Bedingungen auf diesen beiden Planeten sein müssen, die noch viel näher um ihren Stern kreisen“, sagt Green. Der heiße Zwergstern sei zudem etwa fünf Mal heißer als unsere Sonne. Die Forscher vermuten, dass die Tagseite der beiden Planeten bis auf 8.000 Grad aufgeheizt sein könnte.

Astronomen mit Zufallsentdeckung

Entdeckt wurden beide Planeten durch Zufall. Denn die Astronomen hatten in den Daten des Weltraumteleskops Kepler gar nicht nach Planeten gesucht. Stattdessen beobachteten sie die winzigen Helligkeitsschwankungen, die durch die Kernfusion im Sterneninneren entstehen und die für jeden Stern individuell sind. Beim Zwergstern KIC 05807616 habe man allerdings zwei regelmäßige Schwankungen entdeckt, die auf die Präsenz zweier Planeten hindeuteten, berichten die Forscher. (Nature, 2011; doi:10.1038/nature10631)

(Nature / dapd, 22.12.2011 – NPO)