Exoplanet: Junger Gasriese mit doppelter Dichte der Erde gibt Rätsel auf

Erneut wurde ein vergleichsweise junger Gasplanet um einen anderen Stern entdeckt, der den am weitesten verbreiteten Theorien zur Planetenentstehung zu widersprechen scheint. Das berichtet das Max-Planck-Institut für Astronomie, wo die Analyse geleitet wurde. Der Exoplanet HD 114082 b ist etwa groß wie der Jupiter, kommt aber auf die achtfache Masse des größten Planeten im Sonnensystems. Das sei zwei- bis dreimal zu viel, wenn es nach den Modellen geht.

Das Forschungsteam weist darauf hin, dass die Dichte des Gasriesen damit sogar etwa doppelt so hoch ist wie die der Erde. Und unsere Heimat sei immerhin ein Gesteinsplanet mit einem Eisen-Nickel-Kern, während Gasriesen gemeinhin aus Wasserstoff und Helium, den leichtesten Elementen überhaupt, aufgebaut sind.

Die Theorien überdenken

HD 114082 b ist den Analysen zufolge nur etwa 15 Millionen Jahre alt, und damit der jüngste "Super-Jupiter", für den Radius und Masse bestimmt werden konnten. Die meisten Astronomen und Astronominnen gehen aktuell davon aus, dass solche Himmelskörper entstehen, indem sich in einer Staubscheibe um einen Stern erst ein fester Kern bildet, dessen Masse dann das umgebende Gas einfängt. Diesem Modell der "Kernakkretion" steht das der sogenannten "Scheibeninstabilität" gegenüber, bei dem "gravitativ instabile Pakete aus dichtem Gas" direkt kollabieren und einen Planeten ohne Gesteinskern entstehen lassen.

Vor allem zu Beginn unterscheiden sich die entstehenden Himmelskörper bezüglich ihrer Temperatur, unterschieden werde ein "kalter" (Scheibeninstabilität) und ein "heißer" (Kernakkretion) Beginn. Bezüglich des Volumens sollten beide merkliche Unterschiede aufweisen.

Es sei klar, dass HD 114082 b unter Annahmen der aktuellen Modelle zu klein für seine Masse ist, schreibt das Forschungsinstitut. Er passe nicht zum präferierten "heißen Beginn". Entweder sei sein fester Kern ungewöhnlich groß oder die Rate, mit der solche Gasriesen abkühlen, würden unterschätzt – oder beides. Auch zwei andere entdeckte Gasriesen mit einem Alter von weniger als 30 Millionen Jahren würden den bisherigen Modellen widersprechen. Zwar sei die Stichprobe damit insgesamt noch sehr klein, aber es sei "unwahrscheinlich, dass alle diese Planeten Ausreißer sind".

Noch brauche es mehr Funde, um den Trend zu bestätigen, aber die Theoretiker und Theoretikerinnen sollten ihre Berechnungen schon einmal überdenken, meint Forschungsleiterin Olga Zakhozhay. Die Forschungsarbeit ist im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics erschienen.

(mho)