Überall tauchen „unmögliche“ Welten auf

By | December 21, 2023

In den letzten drei Jahrzehnten wussten wir nicht mehr, ob Planeten außerhalb des Sonnensystems existierten, und entdeckten so viele, dass wir heute vermuten, dass fast jeder Stern einen hat. Bisher wurden mehr als 5.000 Planeten bestätigt. Astronomen haben einige Dinge entdeckt, die unser Verständnis über die Beschaffenheit von Planeten wirklich in Frage gestellt haben.

Es gibt eine große Vielfalt an Planeten im Sonnensystem, aber wir können sie in große Kategorien einteilen und sie mit ähnlichen Entstehungsgeschichten und Entwicklungen verknüpfen. Vielleicht merken wir, dass wir die Einzigen sind, aber einige der Dinge da draußen sind wirklich seltsam.

Anfang dieses Jahres entdeckte der Cheops der Europäischen Weltraumorganisation den Exoplaneten LTT9779b. Es handelt sich um einen sehr heißen Planeten in Neptungröße, der weder Wolken noch eine Atmosphäre haben sollte. Doch ohne sich den Erwartungen der Astronomen bewusst zu sein oder ihnen gleichgültig gegenüberzustehen, hat der Planet trotz einer sengenden Temperatur von 2.000 Grad Celsius (3.600 Grad Fahrenheit) glasige Metallwolken. Und diese Wolkendecke reflektiert 80 % des Sternenlichts, das sie empfängt; Dies ist der hellste bisher bekannte Planet und wird als der größte bekannte „Spiegel“ im Universum bezeichnet.

Der Spiegelplanet umkreist seine Sterne in 19 Stunden, aber selbst weit entfernt von seinen Sternen kann es auf der Welt sengend heiß sein. Es gibt ein rätselhaftes Objekt namens VHS 1256 b, das zwei Sterne umkreist, die weiter von der Sonne entfernt sind als Pluto. Es ist nicht klar, ob es sich um einen Planeten oder einen Braunen Zwerg handelt – ein stellares Objekt, das nicht genug Masse hatte, um eine Kernfusion auszulösen sein Kern – aber er ist heiß und hat etwa die 12- bis 16-fache Masse des Jupiter.

Seine Temperatur, die an der Spitze der Atmosphäre 830 °C (1.500 Grad Fahrenheit) erreicht, seine Entfernung von uns (40 Lichtjahre) und seine Entfernungen zu Sternen machten ihn zu einem idealen Kandidaten für die Untersuchung durch das JWST. Das Teleskop sah Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, Wasser und Methan in der Weltatmosphäre. Aber das Merkwürdigste waren die Quarzwolken; Sandartiges Material wird gerührt, während sich die VHS 1256 b alle 22 Stunden dreht.

Ob diese Welt ein Planet oder ein gescheiterter Stern ist, ist nicht nur eine semantische Frage. Planeten entstehen von unten nach oben, und Steine ​​in einer Scheibe um einen Stern sammeln sich an und werden zu einem Planeten. Stattdessen bilden sich von unten Braune Zwerge, Gaswolken zerfallen und die Schwerkraft zieht sie zu einem planetengroßen Objekt zusammen. Es gab willkürliche Werte für die Größe des größten Planeten im Vergleich zum kleinsten Braunen Zwerg, aber JWST zeigt, dass die Aufteilung nicht nur willkürlich ist, sondern nicht funktioniert.

Es wurde ein Brauner Zwerg entdeckt, der nur die drei- bis vierfache Masse des Jupiters wiegt. Das Kleinste bereits bestätigt und ungefähr die Grenze für das mögliche Kleinste, das sich unter idealsten Bedingungen bilden kann. Es wurde in der Sternentstehungsregion von Perseus gefunden.

Einige Beobachtungen zeigen jedoch schwebende Planeten im Orionnebel, die mit etwa 60 % seiner Masse kleiner als Jupiter sind. Sie liegen paarweise vor, weshalb sie JuMBOs, binäre Objekte mit Jupitermasse, genannt werden. Forscher glauben nicht, dass sie wie Planeten entstanden sind und später hinausgeworfen wurden – sie haben sich irgendwie wie Sterne gebildet.

Auf diesem außergewöhnlichen JWST-Bild des Orionnebels sind fünf JuMBOs relativ nahe beieinander zu sehen.

Bildnachweis: NASA/ESA/CSA/M. McCaughrean, S. Pearson

„Wenn es eine Wechselwirkung in einer Scheibe gibt, kann man vielleicht einen dieser Planeten auswerfen. Daher geht man davon aus, dass es in Regionen wie Orion eine Art schwebende Planeten geben sollte, die ursprünglich in den Scheiben entstanden sind“, sagte Dr. Mark McCaughrean, leitender Berater für Wissenschaft und Exploration bei der Europäischen Weltraumorganisation, zuvor gegenüber IFLScience.

„Das eigentliche Problem besteht darin, dass etwa 40 davon binär sind. Sie sind paarweise. Und wie vertreibt man also zwei Dinge zusammen, die zusammenbleiben, wenn sie in einem gewalttätigen Ereignis wie diesem ausgehen? Ich meine, ich bin ein Beobachter: Das ist genau das, was ich tun möchte: die Dinge für die Theoretiker aufzuschlüsseln!“

Für Theoretiker verändern sich die Dinge in vielerlei Hinsicht, was zeigt, wie wichtig es ist, Observatorien zu verbessern, um mehr Beobachtungen zu erhalten und unsere Modelle zu verfeinern. JWST hat gezeigt, dass die Bausteine ​​von Gesteinsplaneten die extremen Umgebungen um die heißesten Sterne überstehen können, was für die Existenz von noch mehr erdgroßen Welten da draußen spricht.

Beobachtungen haben gezeigt, dass der innere Teil eines Sternensystems nicht vollständig austrocknet, sondern etwas Wasser zurückhält. Dies wurde im Planetensystem PDS 70 beobachtet, sodass felsige Welten wie unsere nicht nur den Kometen ausgeliefert sind, wenn sie Wasser und die möglichen Bausteine ​​des Lebens bringen. Anfang dieses Jahres gab es den ersten Versuch, Wasser auf einem erdähnlichen Planeten nachzuweisen, obwohl sich die Forscher immer noch nicht hundertprozentig sicher sind, ob die Wasseremission von seinem Stern stammen könnte oder nicht.

Aber kehren wir noch einmal kurz zu PDS 70 zurück, denn wir müssen verstehen, wie seltsam dieses System jenseits des Wassers ist, wo sich möglicherweise Gesteinsplaneten bilden. Das System verfügt über zwei bestätigte Riesenplaneten, die in einer Entfernung um den Stern kreisen, die weiter entfernt ist als Uranus von der Sonne, aber auf dem innersten der beiden bildet sich etwas anderes in derselben Umlaufbahn: möglicherweise ein dritter Planet. Zwar befindet sich definitiv etwas in der Umlaufbahn, aber es ist noch nicht klar, ob es sich um einen vollständig entwickelten Planeten handelt, aber es könnte sein, dass es dorthin gelangt und das mögliche erste Beispiel für einen koplanierenden Planeten darstellt.

Und wenn wir über bizarre Orbitalkonfigurationen nachdenken, wird die Krone für 2023 von den sechs Planeten um den Stern HD 110067 eingenommen. Cheops wurde ursprünglich vom Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA entdeckt und enthüllte dann, dass diese sechs Planeten in Resonanz sind. Das bedeutet, dass sich die Planeten in einem großen Tanz befinden, einem Muster, das sich in ganzen Zahlen wiederholt. Zum Beispiel macht der innerste Planet drei Umdrehungen um seinen Stern für jeweils zwei Umdrehungen des zweitinnersten.

Es wird angenommen, dass sich etwa 1 % aller bekannten Systeme in Resonanz befinden, aber dieses ist das bisher hellste, was es zu einem hervorragenden Kandidaten für zukünftige Beobachtungen macht. Was aber wirklich eigenartig ist, ist das Alter des Systems. Es wird angenommen, dass die Resonanz der Ausgangspunkt jedes Planetensystems ist, aber sie verschwindet schnell, aufgrund des Vorbeiflugs eines Sterns, einer Kollision oder der Einwirkung eines Riesenplaneten. Und doch ist dieses System seit vier Milliarden Jahren so.

Solche Entdeckungen erweitern unsere Definition und unser Verständnis von Planetensystemen und zeigen uns, dass „unmögliche“ Welten tatsächlich weit verbreitet sein können.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *