Der Zwergstern und die sieben Planeten

In einer Entfernung von nur vierzig Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erd­großen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden entdeckt, während sie vor ihrem Zentral­stern vorbei­zogen, dem besonders kühlen Zwerg­stern TRAPPIST-1. Drei der Planeten liegen in der lebens­freund­lichen Zone des Sterns und könnten auf ihren Ober­flächen Ozeane aus Wasser beher­bergen, wodurch die Möglich­keit steigt, dass es dort Leben gibt. Das System stellt sowohl in der Anzahl an bisher gefun­denen erd­großen Planeten als auch in der Zahl von Planeten, auf denen flüs­siges Wasser auf der Ober­fläche möglich ist, einen neuen Rekord auf.

Rückschlüsse auf die Größe, Zusammensetzung und Umlaufbahn der sieben Planeten konnten die Astro­nomen mit Hilfe der Verrin­gerung der gemes­senen Licht­inten­sität des Sterns ziehen, die auf­tritt, wenn die Planeten am Zentral­stern vorbei­ziehen und ihn für diese Zeit etwas ver­dunkeln — ein Ereignis, das als Transit bezeichnet wird. Sie fanden heraus, dass zumin­dest die inneren sechs Planeten in Größe und Tempe­ratur mit der Erde vergleich­bar sind.

Mit gerade einmal acht Prozent der Sonnenmasse ist TRAPPIST-1 für stellare Verhält­nisse sehr klein und erscheint trotz der geringen Entfer­nung sehr leucht­schwach. Astro­nomen vermuten, dass solche Zwerg­sterne viele erd­große Planeten auf engen Umlauf­bahnen beher­bergen, wodurch sie bei der Suche nach außer­irdischem Leben viel­ver­sprechende Ziele sein könnten, auch wenn es sich bei TRAPPIST-1 um das erste ent­deckte System dieser Art handelt.

„Der Energieausstoß von Zwergsternen wie TRAPPIST-1 ist deutlich geringer als der unserer Sonne“, erläutert Amaury Triaud, ein Mitglied des Entdecker-Teams. „Wenn es auf der Ober­fläche Wasser geben soll, müssten sich Planeten auf deut­lich engeren Umlauf­bahnen befinden, als wir es von unserem Sonnen­system her kennen. Zum Glück scheint es, dass bei TRAPPIST-1 genau eine solch enge Anord­nung vorliegt.“

Das Team fand heraus, dass alle Planeten in dem System von der Größe her mit der Erde ver­gleich­bar oder etwas kleiner sind. Die sich erge­benden Dichten legen nahe, dass es sich zumin­dest bei den inner­sten sechs vermut­lich um Gesteins­planeten handelt. Die Planeten­umlauf­bahnen sind nicht viel größer als die des galile­ischen Mond­systems des Planeten Jupiter und kleiner als die Umlauf­bahn von Merkur im Sonnen­system. Die geringe Größe und die niedrige Tempe­ratur von TRAPPIST-1 haben jedoch zur Folge, dass ähn­lich viel Energie auf den Planeten ankommt wie auf den inneren Planeten unseres Sonnen­systems.

Eventuell könnten sogar alle sieben Planeten auf ihrer Oberfläche flüs­siges Wasser besitzen. Klima­modelle deuten darauf hin, dass die inner­sten Planeten vermut­lich zu heiß für flüs­siges Wasser auf der Planeten­ober­fläche sind, außer viel­leicht auf einem kleinen Bruch­teil ihrer Ober­flächen. Der Abstand des äußer­sten Planeten des Systems ist noch nicht bestätigt, außerdem ist er wahr­schein­lich zu weit vom Zentral­stern entfernt und damit auch zu kalt für flüs­siges Wasser — voraus­gesetzt, es gibt keine alter­nativen Aufheiz­prozesse. Die drei mitt­leren Planeten stellen jedoch den heiligen Gral für Planeten-Jäger dar, da sie den Stern in dessen habi­tabler Zone um­kreisen und auf der Ober­fläche ganze Ozeane aus Wasser behei­maten könnten.

Diese neue Entdeckung macht das TRAPPIST-1-System zu einem sehr wichtigen Ziel zukünf­tiger Unter­suchungen. Das Hubble-Welt­raum­tele­skop sucht um die Planeten bereits nach Atmo­sphären. Team­mit­glied Emmanuël Jehin ist begei­stert ange­sichts der Möglich­keiten in der Zukunft: „Mit der kommen­den Genera­tion an Tele­skopen, wie dem European Extre­mely Large Tele­scope und dem James-Webb-Welt­raum­tele­skop, sind wir bald in der Lage, nach Wasser und viel­leicht sogar nach Beweisen für Leben auf diesen Planeten suchen.“

ESO / RK