In einer wegweisenden Studie haben Astronomen 126 neuentdeckte Exoplaneten im Detail vermessen und ihre Daten in einem umfassenden Katalog zusammengefasst. Diese Arbeit enthüllt nicht nur allgemeine Trends und Gesetzmäßigkeiten, sondern bringt auch einige exotische Planeten ans Licht. Die Entdeckungen reichen von besonders dichten Sub-Neptunen bis zu extrem heißen Supererden.
Revolutionäre Exoplaneten-Forschung: Ein Blick auf den neuen Katalog
Tausende von Exoplaneten wurden schon entdeckt. Doch oft sind nur Größe oder Masse dieser fernen Welten bekannt – selten beides. Dies liegt an den unterschiedlichen Methoden der Entdeckung. Die Transitmethode, bei der Planeten beim Vorbeiziehen vor ihrem Stern entdeckt werden, liefert nur Daten über die Größe. Hingegen kann die Radialgeschwindigkeitsmethode, die die Schwerkraftwirkung der Planeten auf ihren Stern misst, nur die Masse ermitteln.
„Nur durch die Kombination von Masse und Radius können wir ableiten, woraus diese Planeten bestehen und wie sie sich gebildet haben“, erklärt Stephen Kane von der University of California Riverside.
126 Exoplaneten näher bestimmt
Das Team um Alex Polanski von der University of Kansas hat nun für 126 Exoplaneten, die vom TESS-Weltraumteleskop entdeckt wurden, sowohl Masse als auch Radius bestimmt. Diese Daten stammen aus über 13.000 Messungen der Radialgeschwindigkeit, die mit hochauflösenden Echelle-Spektrometern des W.M. Keck Observatory und dem Lick Observatory in Kalifornien durchgeführt wurden.
„Der TESS-Keck-Survey ist der größte Einzelbeitrag zum Verständnis der physischen Natur und der Systemarchitektur neuer Planeten durch das TESS-Teleskop“, sagt Ian Crossfield von der University of Kansas. Mit diesem Katalog können Astronomen besser verstehen, wie unser Sonnensystem im Vergleich zu anderen Planetensystemen steht.
Faszinierende Exoplaneten im Fokus
Der Katalog zeigt eine breite Vielfalt von Planeten, von massereichen „Exo-Jupitern“ bis hin zu kleinen Gesteinsplaneten. Zu den außergewöhnlichen Entdeckungen gehört TOI-1386b, ein Planet, dessen Masse und Größe zwischen der von Neptun und Saturn liegt. Dieser sogenannte Sub-Saturn umkreist seinen Stern in etwa 26 Tagen.
Noch faszinierender ist TOI-1824b, ein Sub-Neptun mit einer ungewöhnlich hohen Dichte. „Mit der 19-fachen Erdmasse, aber nur der 2,6-fachen Größe der Erde, ist dieser Planet ein echter Exot“, sagt Joseph Murphy von der University of California in Santa Cruz. Mögliche Erklärungen für seine hohe Dichte sind ein massereicher, erdähnlicher Kern oder eine dichte Wasserdampf- oder Wasserstoffhülle.
TOI-1798c hingegen ist eine extrem heiße Supererde, die ihren Zwergstern in weniger als zwölf Stunden umkreist. Diese „Ultra-Short Period“-Planeten (USP) sind extrem selten und erhalten mehr als die 3.000-fache Strahlenmenge der Erde, was dazu führt, dass sie wahrscheinlich ihre Atmosphäre verloren haben.
Unser Sonnensystem im kosmischen Vergleich
Dieser neue Katalog stellt einen wichtigen Schritt dar, um die Entwicklung von Planetensystemen besser zu verstehen und die Position unseres Sonnensystems im kosmischen Kontext zu bestimmen. „Sind wir ungewöhnlich? Diese Frage ist noch nicht vollständig beantwortet, aber unser neuer Massenkatalog bringt uns einer Antwort näher“, so Kane.
Quelle: (The Astrophysical Journal Supplement Series, 2024; doi: 10.3847/1538-4365/ad4484)