"Verbotener" Exoplanet um Zwergstern mit aktuellen Theorien nicht zu erklären
TOI 5205b kreist um einen Roten Zwergstern und ist für den eigentlich viel zu groß. Möglicherweise müssen die Theorien zur Planetenentstehung überdacht werden.
Das Weltraumteleskop TESS der NASA hat mit TOI 5205b einen "verbotenen" Exoplaneten entdeckt, der nach gegenwärtigen Theorien nicht dort existieren sollte, wo er sich befindet. Das erklärt jetzt ein Forschungsteam um Shubham Kanodia von der Carnegie Institution for Science. Der Exoplanet kommt demnach auf etwa eine Jupitermasse, während sein Stern nur etwa viermal so groß ist wie der größte Planet in unserem Sonnensystem. Nach unserem Verständnis der Planetenentstehung dürfte der Exoplanet deshalb gar nicht existieren. Um TOI 5205 wäre nach unserem Verständnis nicht genug Material vorhanden gewesen, um den Planeten zu formen. Der Himmelskörper soll jetzt mit dem Weltraumteleskop James Webb weiter erforscht werden.
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Mehrere Hypothesen
Rechts das typische Verhältnis zwischen Stern und Gasriese, links das bei TOI 5205
(Bild: Artwork by Katherine Cain is courtesy of the Carnegie Institution for Science)
Wie Kanodia erläutert, wurden zwar bereits Gasriesen um sogenannte Rote Zwergsterne entdeckt, aber nicht um einen so kleinen wie TOI 5205. Wenn der Exoplanet vor dem Stern vorüberzieht, verdunkelt er ihn um sieben Prozent, so viel wie fast kein anderer. Nach der derzeit präferierten Theorie brauche es um einen Stern etwa 10 Erdmassen an Material, um den festen Kern eines Planeten zu formen, der dann in vergleichsweise kurzer Zeit die Gashülle ansammelt. Wenn aber in einer Staubscheibe um einen Stern nicht genug Material vorhanden ist, könne überhaupt kein riesiger Gasplanet entstehen. Trotzdem sei TOI 5205b irgendwie entstanden und das lege nahe, dass wir unser Verständnis von der Planetenentstehung überarbeiten müssten.
In einem Blogeintrag zu der Entdeckung führt Kanodia einige Hypothesen auf, um das Rätsel aufzulösen. So sei es möglich, dass bei bisherigen Beobachtungen von protoplanetaren Staubscheiben deren Masse konstant zu niedrig angesetzt wurde. Oder aber es könnte sich viel früher im Entstehungsprozess entscheiden, wie viel Material dafür vorhanden ist. In beiden Fällen könnten die Theorien zur Planetenentstehung ihre Gültigkeit behalten, während wichtige Variablen angepasst werden müssten.
Kanodia weist noch darauf hin, dass sich auch einige Modelle zum Aufbau von Gasriesen nach Messungen durch Forschungssonden bei den Exemplaren im Sonnensystem als falsch herausgestellt haben. Die Forschungsarbeit zu TOI 5205b ist jetzt im Astrophysical Journal erschienen.
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