Exoplaneten: Zwei Transitplaneten um einen Stern gefunden

Das System Kepler-9 | Gleich zwei Planeten von der Größe Saturns umrunden ihr Zentralgestirn Kepler-9 (künstlerische Darstellung). Bei ihren Umläufen passieren sie von uns aus gesehen regelmäßig die Scheibe ihres Sterns und dunkeln diese dabei geringfügig ab. Der innere der Planeten benötigt 19,2 Tage für einen Umlauf, der äußere 38,9 Tage.

Das Weltraumteleskop Kepler fand beim Stern Kepler-9 gleich zwei Planeten, die von uns aus gesehen in regelmäßigen Abständen vor ihrem Stern vorüberziehen und dabei dessen Licht geringfügig abschwächen. Dies ist der erste bekannte Fall eines Sonnensystems mit mehr als einem Transitplaneten. Insgesamt sind derzeit 101 Transitplaneten bekannt, die 100 unterschiedliche Sterne umrunden.

Das Weltraumteleskop Kepler wurde im März 2009 gestartet und beobachtet seitdem eine Region in den Sternbildern Schwan und Leier. Dabei werden mit einer Schmidt-Kamera die Helligkeitsveränderungen von 156 000 Sternen ständig überwacht. Erst Mitte Juni 2010 machte Kepler Schlagzeilen, als die NASA bekanntgab, dass sich in den Messdaten aus den ersten 43 Tagen der Mission Hinweise auf rund 700 mögliche Exoplaneten finden.

Aufhorchen ließ dann um den 20. Juli 2010 die Nachricht, dass sich unter den Exoplaneten-Kandidaten bis zu 140 Planeten von Erdgröße befinden könnten (wir berichteten). Allerdings erfolgte die Bekanntgabe dieser Nachricht nicht über die offiziellen NASA-Kanäle, sondern einer der Chefwissenschaftler der Mission, Dimitar Sasselow, machte diese interessante Angabe bei einem öffentlichen Vortrag, ohne sich vorher mit der NASA abzustimmen.

Die Bahnen und Lichtkurven der Planeten von Kepler-9 | Zwei Planeten von Saturngröße umrunden den sonnenähnlichen Stern Kepler-9, siehe die grünen und roten Bahnen und die Lichtkurven unten. Von uns aus gesehen passieren die beiden Trabanten bei jedem Umlauf ihr Zentralgestirn und dunkeln es dabei geringfügig ab, was zu den Ausschlägen in den Lichtkurven nach unten führt. Möglicherweise umrundet Kepler-9 noch ein weiterer innerer Planet von etwa der anderthalbfachen Größe der Erde (blaue Bahn und Lichtkurve).

Nun gab die NASA ganz offiziell die Entdeckung des ersten Systems bekannt, in dem gleich zwei Welten ihren Stern passieren. Beide Himmelskörper sind Gasriesen und umlaufen ihr Zentralgestirn in 19,2 beziehungsweise 38,9 Tagen. Der innere Planet weist eine Masse von 0,25 Jupitermassen oder 80 Erdmassen auf und erreicht den 0,84-fachen Durchmesser von Jupiter. Damit entspricht sein Durchmesser von 120 000 Kilometern etwa demjenigen von Saturn. Seine mittlere Dichte ist mit 0,52 Gramm pro Kubikzentimeter extrem gering und beträgt nur die Hälfte derjenigen von flüssigem Wasser.

Der zweite Planet benötigt 38,9 Tage für einen Umlauf um seinen Stern und besitzt eine Masse von 0,17 Jupitermassen beziehungsweise 54 Erdmassen. Mit dem 0,82-fachen Durchmesser von Jupiter ist er praktisch genauso groß wie sein innerer Nachbar, aber seine mittlere Dichte von 0,38 Gramm pro Kubikzentimeter ist noch erheblich niedriger.

In den Messdaten von Kepler finden sich noch Hinweise auf einen weiteren Planeten im System Kepler-9. Möglicherweise umkreist ein Felsplanet noch weiter innen den Stern mit einer Periode von 1,6 Tagen. Er besäße einen Durchmesser vom anderthalbfachen der Erde und würde damit zu den "heißen Super-Erden" gehören. Wegen seiner großen Nähe zum Stern ist er an seiner Oberfläche aber mehrere hundert Grad Celsius heiß und damit für Leben denkbar ungeeignet.

Allerdings liegt der Nachweis dieses Planeten wegen seiner geringen Größe und damit auch nur sehr schwachen Abschattung des Sternlichts hart an der Messgrenze von Kepler. Hier sind weitere Beobachtungen erforderlich, um seine Existenz endgültig zu belegen.

Tilmann Althaus