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Astronomen finden „Megaerde“

Grafik zeigt große bräunliche Gesteinwelt mit dünner Wolkendecke vor einem gleißend hellen Stern [1] Einen außergewöhnlich dicken Brocken unter den Planeten hat eine internationale Astronomengruppe identifiziert. Die ferne Welt kann es an Masse mit dem Gasriesen Neptun im heimischen Sonnensystem aufnehmen, besteht dabei jedoch fast ausschließlich aus Gestein. Die Forscher stufen sie daher als „Megaerde“ ein.

Kepler-10c benötigt 45 Tage, sein Vetter Kepler-10b sogar nur 0,84 Tage für einen Umlauf um das Zentralgestirn. Grafik: David A. Aguilar (CfA)

„Als wir gemerkt haben, worauf wir da gestoßen sind, war die Überraschung groß“, erklärt Xavier Dumusque vom amerikanischen Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Mit einer Masse von gut 17 Erden sei der Exoplanet Kepler-10c deutlich massiger als alle bekannten „Supererden“ mit einigen wenigen Erdmassen. Die Tatsache, dass er trotz seiner enormen Schwerkraft keine nennenswerte Gashülle besitze, sei ein Rätsel.

Kepler-10c umkreist gemeinsam mit einem kleineren Vetter einen sonnenähnlichen, aber sehr alten Stern im Sternbild des Drachen. Im Gegensatz zu seiner Größe und Umlaufdauer hatte die Masse des Planeten bislang nur sehr grob geschätzt werden können. Um dies zu ändern, nahmen Dumusque und Kollegen das 560 Lichtjahre von der Sonne entfernte System immer wieder mit dem italienischen Galileo-Teleskop auf La Palma ins Visier.

Mithilfe eines hochentwickelten Spektrografen ermittelten die Astronomen, wie stark der Stern durch den Schwerkraftzug seiner umlaufenden Planeten ins Taumeln versetzt wird, und konnten so die Masse von Kepler-10c bis auf ein Zehntel genau bestimmen. Beim 2,3-fachen Durchmesser bringt es der Exoplanet demnach auf die 17,2-fache Masse der Erde, berichten sie demnächst im „Astrophysical Journal“.

Statt eines „Minineptuns“ mit einer dichten Gashülle habe man es bei Kepler-10c mit einer „Megaerde“ aus Gestein und anderen Feststoffen zu tun, folgern Dumusque und Kollegen. Hätte der Planet jemals eine Atmosphäre besessen, müsste er diese mit seiner großen Schwerkraft bis heute festgehalten haben. „Er muss also in dem Zustand entstanden sein, in dem wir ihn heute sehen“, so der Forscher. Mit derzeitigen Theorien der Planetenentstehung lasse sich dies jedoch schwerlich erklären.

Forschung: Xavier Dumusque, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge; Aldo S. Bonomo, Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese; Chris Watson, Astrophysics Research Centre, Queens University, Belfast; und andere

Veröffentlichung Astrophysical Journal (im Erscheinen); Preprint arXiv:1405.7881 [2]; Präsentation 224th Meeting of the American Astronomical Society, Boston

WWW:
Solar, Stellar, and Planetary Sciences, Harvard-Smithsonian CfA [3]
Supererde [4]
Extrasolar Planets Encyclopaedia [5]: Kepler-10 [6]
Telescopio Nazionale Galileo [7]

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Ein Stern mit sechs Supererden [8]
Porträt einer Supererde [9]