AB Aur b könnte der jüngste Planet außerhalb des Sonnensystems sein, den Forschende bislang beobachtet haben – wenn man in diesem Fall überhaupt schon von einem Exoplaneten sprechen kann. Denn was dort im Sternsystem AB Aurigae in rund 500 Lichtjahren Entfernung entsteht, wird zwar wahrscheinlich zu einem gigantisch großen Gasriesen werden; noch ist AB Aur b allerdings eher ein Protoplanet, der gängige Theorien der Planetenentstehung in Frage stellt. Das hat ein Astronomenteam im Fachmagazin »Nature Astronomy« berichtet.

Rund 5000 Exoplaneten haben Astronominnen und Astronomen bisher bestätigt gefunden. Darunter sind Gasriesen, die ihre Sterne in Entfernungen von bis zu 300 AU umrunden. Ein AU ist eine Astronomische Einheit, die der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne entspricht. Bei derart großen Entfernungen sollte es nicht genügend Planetesimale geben, um laut Kernakkretionsmodell einen Gasriesen entstehen zu lassen. Wie also kommen diese Exoplaneten zu Stande?

AB Aur b im Sternbild Fuhrmann könnte helfen, die Antwort zu liefern. Denn auf Aufnahmen des Sternsystems will die Gruppe um Thayne Currie vom NASA-Ames Research Center in der protoplanetaren Scheibe einen Protoplaneten aufgespürt haben, der noch damit beschäftigt ist, zu wachsen und Materie aus der Scheibe auf sich zu versammeln. Das tut er in einer Entfernung von 93 AU von seinem Zentralgestirn. Auch das gilt nach jetzigen Annahmen als zu weit entfernt vom Zentralgestirn, um per Kernakkretion einen Exoplaneten hinzubekommen.

Die spiralförmigen Wellen in der Umgebung von AB Aur b sprechen für ein nach heutiger Kenntnis außergewöhnliches Entstehungsszenario: das Gravitations-Instabilitäten-Modell. Demnach wird die protoplanetare Scheibe selbst instabil, weshalb sich zunächst Spiralarme ausbilden. Einige Gasklumpen könnten anschließend unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren und Gasriesen bilden, heißt es.

AB Aur b bringt es auf rund neun Jupitermassen

Bislang galt das Gravitations-Instabilitäten-Modell zwar als eine Möglichkeit der Planetenentstehung, aber es fehlten direkte Beobachtungen. Der junge Gasriese AB Aur b ist ein erster Hinweis darauf, dass Exoplaneten aus einem Kollaps der protoplanetaren Scheibe entstehen können. Aufgespürt haben die Forschenden den Sonderling mit Hilfe des Subaru-Teleskops und des Hubble-Weltraumteleskops.

Sollten sich die Beobachtungen des Teams bestätigen, würde AB Aur b eines Tages tatsächlich ein echter Riese werden. Laut den Berechnungen bringt er es bereits auf ein Gewicht von rund neun Jupitermassen und einen Radius, der dem 2,75-Fachen des Planeten entspricht. Die effektive Oberflächentemperatur von AB Aur b beträgt nach der Studie rund 2200 Kelvin.

Die meisten der bisher entdeckten Exoplaneten sind fertig. Das System PDS 70 war das erste, in dem der eindeutige Nachweis von zwei Protoplaneten gelang, also von Planeten, die noch Masse auf sich versammeln und wachsen. Allerdings sind auch diese beiden Planeten wohl auf die herkömmliche Art und Weise entstanden, die sich mit Hilfe von Kernakkretionsmodelle erklären lässt. Dabei entsteht im Fall eines künftigen Gasriesen zunächst der Kern, indem sich Planetesimale zu einem größeren Objekt zusammenklumpen und sich anschließend äußere Gasschichten mit Material aus der protoplanetaren Scheibe zulegen. Die Gasplaneten Jupiter und Saturn in unserem Sonnensystem sollen ebenfalls so entstanden sein.