Cheops findet einzigartiges Planetensystem

Mithilfe des Weltraumteleskops Cheops, das im Dezember 2019 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde, haben Forschende unter der Leitung des Astrophysikers Adrien Leleu vom Center for Space and Habitability der Universität Bern, der Universität Genf und des nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS ein ungewöhnliches Planetensystem entdeckt. Die sechs Planeten umkreisen den über 200 Lichtjahre entfernten Stern TOI-178 in einem harmonischen Rhythmus, wie die Universitäten Bern und Genf mitteilten.

Auf Basis von Aufnahmen des Nasa-Weltraumteleskops Tess vermutete man bereits, dass dieser Stern mindestens zwei Planeten besitzt. Doch Cheops zeigte nun, dass das System um TOI-178 sechs Planeten umfasst: "Nach der Analyse der Daten aus elf Tagen Beobachtung des Systems mit Cheops schien es, dass es mehr Planeten gibt, als wir anfangs dachten", so Leleu.

Nachdem die Daten zunächst nur auf fünf Exoplaneten hingewiesen hatte, erschien den Forschenden später noch ein sechster, wie die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen im Fachjournal "Astronomy and Astrophysics" berichten. Weiter zeigte sich, dass dieses ferne Sonnensystem außergewöhnlich aufgebaut ist.

Stimmen derzeitige Theorien zur Planetenentstehung?

Eine der Besonderheiten des TOI-178-Systems, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Cheops aufdecken konnten, ist, "dass die Planeten – mit Ausnahme desjenigen, der dem Stern am nächsten ist – einem rhythmischen Tanz folgen, während sie sich auf ihren Bahnen bewegen", schreibt die European Space Agency. Die Schweizer Forschenden sprechen von einem "harmonischen Rhythmus".

Doch während die Planeten im TOI-178-System ihren Stern in einer sehr geordneten Weise umkreisen, geht es bei ihren Dichten chaotischer zu. Einer der Exoplaneten ähnelt von der Dichte der Erde, während sein Nachbar von ähnlicher Größe eine viel geringere Dichte aufweist und damit an einen Mini-Jupiter erinnert, schreibt die ESA. Der nächste Nachbar weise dagegen ähnliche Eigenschaften wie der Neptun auf. "Das hatten wir nicht erwartet", sagt Leleu. "Solch einen Aufbau beobachten wir zum ersten Mal in einem Planetensystem."

Wieso es sich im System TOI-178 so verhält, ist unklar. Normalerweise könnten katastrophale Ereignisse wie Rieseneinschläge große Schwankungen in der Planetendichte erklären, aber das TOI-178-System wäre dann nicht auf diese Weise geordnet. "Die Bahnen in diesem System sind sehr gut geordnet, was uns sagt, dass sich dieses System seit seiner Geburt recht sanft entwickelt hat", erklärt Co-Autor Yann Alibert von der Universität Bern. Damit stellt die Entdeckung des Weltraumteleskops Cheops nicht weniger in Frage als die derzeitigen Theorien zur Planetenentstehung.