TESS der NASA verblüfft die Welt weiterhin mit der Entdeckung eines Systems mit sechs Planeten, die unserem eigenen ähneln
Astronomen haben ein einzigartiges Planetensystem entdeckt, das aus sechs jungen Exoplaneten und möglicherweise einem siebten besteht, die den jungen Stern TOI-1136 umkreisen. Diese Entdeckung trägt nicht nur dazu bei, unser Verständnis des Prozesses der Entstehung und Entwicklung von Planeten um junge Sterne zu vertiefen, sondern könnte auch mit unserem Sonnensystem in den frühen Stadien seiner Existenz vor etwa 4 Milliarden Jahren vergleichbar sein.
TOI-1136 ist ein naher Zwergstern in der Milchstraße, etwa 270 Lichtjahre von der Erde entfernt. Wissenschaftler sind von diesem Planetensystem wegen seiner Seltenheit fasziniert – nur wenige Systeme haben eine so große Anzahl von Planeten. Es ist von der Größe her in etwa mit unserem Sonnensystem vergleichbar und weist eine Vielfalt und Ähnlichkeiten auf, die es uns ermöglichen, Entdeckungen über Sonnensysteme mit ähnlichen Konfigurationen zu machen.
Die ursprüngliche Untersuchung dieses Planetensystems begann 2019 mit dem Weltraumteleskop TESS der NASA. Um jedoch genauere Informationen zu erhalten, haben Astronomen Langzeitbeobachtungen mit verschiedenen erdgebundenen Teleskopen durchgeführt, um die Masse der Planeten, die Form ihrer Bahnen und die Eigenschaften ihrer Atmosphären zu bestimmen.
Die Planeten im TOI-1136-System von TOI-1136b bis TOI-1136g werden als Sub-Neptune eingestuft. Der kleinste der sechs bereits bestätigten Planeten ist doppelt so groß wie die Erde, während die anderen in diesem System entdeckten Planeten viermal so groß wie die Erde sind, ähnlich wie die Eisriesen Uranus und Neptun.
Alle Planeten des Systems TOI-1136 umkreisen ihren Stern so eng, dass ein kompletter Umlauf weniger als 88 Erdtage dauert. Die Umlaufzeit des Planeten Merkur, der der Sonne am nächsten ist, beträgt ebenfalls 88 Tage. Bei der Untersuchung dieser Planeten können wir uns vorstellen, dass sie ihrem Stern näher sind als Merkur der Sonne.
Die Exoplaneten im System TOI-1136 sind eine einzigartige Klasse, die sich von denen in unserem Sonnensystem unterscheidet. Aufgrund der Untersuchung anderer Planetensysteme neigen jedoch immer mehr Wissenschaftler zu der Annahme, dass diese Klasse von Planeten die am weitesten verbreitete in der Galaxie ist und neue Horizonte für das Verständnis des Kosmos eröffnet.
Das Interessanteste an TOI-1136 ist jedoch das Alter der Planeten und ihrer Sterne. Mit einem Alter von nur 700 Millionen Jahren sind sie für kosmische Verhältnisse relativ jung. Verglichen mit unserem Sonnensystem, das etwa 4,5 Milliarden Jahre alt ist, erscheint dieses System sehr jung. Dies bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Planeten unmittelbar nach ihrer Entstehung zu studieren, und ermöglicht es uns, den Prozess der Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen, einschließlich der Voraussetzungen für die Entstehung unseres Sonnensystems, genauer zu erforschen.
Auch junge Stars wie TOI-1136 erfordern aufgrund ihrer Superaktivität besondere Aufmerksamkeit. Aufgrund ihres starken Magnetismus und der intensiven Sonnenflecken und Flares, die für junge Sterne typisch sind, sind diese Beobachtungen von besonderem Interesse für die astronomische Gemeinschaft.
Die von jungen Sternen ausgehende Strahlung hat einen großen Einfluss auf die Entstehung und Entwicklung der Planeten, die sie umkreisen. Diese Aktivität junger Sterne schafft besondere Bedingungen für die Planeten, die sich auf ihre atmosphärischen Eigenschaften und Veränderungen im Laufe der Zeit auswirken.
“Junge Sterne zeigen ständig ihre ‘Erregbarkeit’, sie sind sehr aktiv, genau wie Babys. Das macht es schwierig, genaue Messungen durchzuführen. Solche Messungen ermöglichen es uns jedoch nicht nur, Veränderungen auf den Planeten zu vergleichen, sondern auch zu untersuchen, wie sich die Atmosphären dieser Planeten in unterschiedlichen Entfernungen von ihrem Stern entwickelt haben, was einer der wichtigsten Aspekte solcher Studien ist”, sagte Stephen Kane, Teamleiter und Professor für Planetenastrophysik an der University of California.
Eine Besonderheit des Systems TOI-1136 ist, dass alle Planeten des Systems ungefähr gleich alt sind und sehr nahe beieinander liegen. Dies macht dieses System für die Forschung außergewöhnlich.
Dank des Automated Planet Finder-Teleskops am Lick-Observatorium in Kalifornien und des hochauflösenden Eschelle-Spektrometers am Keck-Observatorium auf dem Mauna Kea in Hawaii konnten die Forscher die Taumelbewegungen der Planeten nachweisen. Die Analyse dieser Schwankungen mit Hilfe von Computermodellen und Daten über Planetentransite ermöglichte es, die Massen der Planeten mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
“Wir haben viel ausprobiert, aber wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen, mit denen wir eines der komplexesten Modelle exoplanetarer Systeme geschaffen haben”, so der Hauptautor der Studie und Doktorand an der University of California, Irvine.
In unserem Sonnensystem entstand das Leben etwa 600 Millionen Jahre nach seiner Entstehung in einer Periode, die Archaikum genannt wird. Die Astronomen untersuchen die Exoplaneten des Systems TOI-1136 in den frühen Stadien ihrer Entwicklung. Aufgrund der Nähe zu ihrem Mutterstern ist es jedoch unwahrscheinlich, dass diese Planeten Leben beherbergen können. Die intensive Strahlung des Sterns wird wahrscheinlich die Atmosphäre zerstören und flüssiges Wasser verdampfen lassen, das ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung von Leben, wie wir es kennen, ist.
“Ich komme immer mehr zu dem Schluss, dass unser System einzigartig im Universum ist. Die Entdeckung anderer Systeme als unseres ermöglicht es uns, besser zu verstehen, wie unser Sonnensystem in den Gesamtkontext der Entstehung von Planetensystemen um andere Sterne passt”, so Kane.
Als Nächstes will das Team die Erforschung des Systems TOI-1136 fortsetzen, um das Vorhandensein eines siebten Planeten zu bestätigen und die Zusammensetzung der Atmosphären der Planeten zu bestimmen. Dies könnte mit dem James Webb-Weltraumteleskop erreicht werden.
