Ein Planet, der die Regeln bricht

CHEOPS ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die von der Universität Bern geleitet wird. Das DLR-Institut für Weltraumforschung in Berlin – eine Zusammenlegung der beiden DLR-Institute für Planetenforschung sowie Optische Sensorsysteme im Jahr 2025 – hat dazu zwei elektronische Module für CHEOPS entwickelt, die die benötigte Präzision der Messungen überhaupt erst ermöglichen und die immer noch erfolgreich arbeiten.

Die benötigte thermomechanische Stabilität von plusminus einem hundertstel Kelvin erreicht man durch eine hochpräzise Temperaturregelung mit einem passiven Kühlelement, dem Radiator, und einem aktiven Heizer. Die Struktur des Instruments – ein Fokalebenen-Modul – wurde aus einer speziellen Berylliumlegierung gefertigt, die sich durch eine sehr geringe Wärmeausdehnung und geringe Masse auszeichnet. Die thermomechanische Stabilität erreicht man durch eine hochpräzise Temperaturregelung mit einem passiven Kühlelement, dem Radiator, und einem aktiven Heizer.

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Detaillierter Blick auf Exoplaneten

Die an der Mission beteiligten Forschenden haben nun eine merkwürdige Entdeckung gemacht: einen vierten Planeten um den roten Zwergstern LHS 1903, der weiter vom 116 Lichtjahre entfernten Klasse-M-Stern entfernt ist als die dreibisher bekannten Gasplaneten, und der felsig zu sein scheint. Das stellt das Paradigma auf den Kopf, dass in Sonnensystem generell die inneren Planeten fest und die äußeren gasförmig sind.

Bevor das Forschungsteam das etablierte Modell in Frage stellte, schloss es mehrere Hypothesen aus: Wurde der Planet zum Beispiel irgendwann in seiner Geschichte von einem riesigen Asteroiden, einem Kometen oder einem anderen großen Objekt getroffen, das seine Atmosphäre weggefegt hätte? Haben die Planeten um LHS 1903 irgendwann während ihrer Entwicklung ihre Position verändert?

Die Forschenden gelangten zu einer verblüffenden Erklärung, die besagt, dass die Planeten nacheinander entstanden sein könnten und nicht gleichzeitig, wie die gängigen Theorien annehmen. Diese Idee, welche die Planetenbildung von innen nach außen in einem System postuliert, war bereits vor etwa zehn Jahren vorgeschlagen worden, konnte aber nie bewiesen werden.

Im Februar 2020 hat CHEOPS sein erstes Bild aufgenommen, die ursprüngliche Missionsdauer wurde 2023 um weitere drei Jahre verlängert. Möglich wäre es auch, dass es mit CHEOPS dann sogar noch bis 2029 weitergeht. Die Betriebsmittel an Bord würden es jedenfalls erlauben. Damit könnte CHEOPS bald parallel zur PLATO-Mission im Einsatz sein. Die beiden Missionen haben verschiedene Arbeitsweisen: CHEOPS untersucht gezielt einzelne Sterne, während PLATO tausende Sterne gleichzeitig beobachten wird. Aber weil CHEOPS auch in Teilen des PLATO-Felds beobachten kann, könnte es zu Synergie-Effekten kommen, zum Beispiel direkt zu Beginn der Mission bei der Kalibrierung des PLATO-Instruments. [DLR / U Bern / dre]