Erstes Doppelstern-Doppelplaneten-System
Überraschender Fund des Kepler-Weltraumteleskops zeigt die Verdunkelung eines Binärsystems durch gleich zwei vorbeiziehende Planeten.
Doppelsternsysteme besitzen eine chaotische Dynamik, weswegen sie als weniger geeignet für die dauerhafte Existenz von Planeten gelten als Systeme mit nur einer Sonne. Bislang kannte man aus Transitmessungen überhaupt nur vier Planeten im Orbit von Doppelsternen. Umso überraschender ist die jüngste Entdeckung des Kepler-Weltraumteleskops: Im Kepler-47 getauften System kreisen gleich zwei Planeten um ihre beiden zentralen Sterne und verdunkeln sie dabei periodisch. Aus der Abschwächung des Sternenlichts konnten Wissenschaftler der Universität San Diego auch die Größe und Umlaufzeiten der Planeten bestimmen.
Abb.: Künstlerische Darstellung des neu entdeckten Planetensystems Kepler-47. (Bild: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle)
Mit diesem Fund erhöhten sie nicht nur die Zahl bekannter transitierender Planeten in Doppelsternsystemen von vier auf sechs, sondern fanden auch den kleinsten je entdeckten Planeten in einem solchen System. Außerdem befindet sich der äußere Planet wahrscheinlich in der „bewohnbaren Zone“, in der flüssiges Wasser und damit Leben existieren kann, berichten die Astronomen.
Der äußere Planet besitzt ungefähr den selben Abstand zu den beiden zentralen Sternen wie die Erde zur Sonne. Er ist mit der ungefähr zwanzigfachen Masse der Erde und dem viereinhalbfachen Radius aber wahrscheinlich ein Gasplanet wie Uranus, so dass nur auf eventuell vorhandenen Monden Leben existieren könnte. Der innere Planet könnte mit der rund achtfachen Erdmasse und dem dreifachen Radius auch ein Gesteinsplanet wie Mars oder Erde sein. Sein Abstand zu den Binärsternen beträgt aber weniger als ein Drittel des äußeren Planeten. Der kleinere der beiden Planeten benötigt etwa 50 Tage für einen Umlauf, der größere mit 303 Tagen fast ein Erdenjahr.
Abb.: Schema des Planetensystems Kepler-47 in Drauf- und Seitenansicht mit Sichtlinie zur Erde. Innen sind die beiden Sterne A und B zu sehen, außen die Planeten b und c. (Bild: Orosz et al., Science)
Die größere der beiden Sonnen ist unserer Sonne sehr ähnlich. Die kleinere besitzt nur ein Drittel deren Größe und ein sechzigstel der Gesamtleuchtkraft. Die beiden Sterne umkreisen sich in siebeneinhalb Tagen in einem Abstand, der knapp einem Zehntel der Distanz Sonne-Erde entspricht. Das Sternensystem liegt in etwa 5000 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Schwan.
Die Berechung der Umlaufzeiten von Planeten ist bei Doppelsternsystemen deutlich schwieriger als bei Einzelsternsystemen. Denn die Sterne sind in ständiger Bewegung, wodurch die Zeiten und Dauern der Transits sich ständig verändern. Über eine Messdauer von knapp drei Jahren konnten die Wissenschaftler aber genug Daten sammeln und insgesamt 18 Transits des kleinen und drei Transits des großen Planeten ausmachen. Die Verdunkelung der Sterne beim Vorbeizug der Planeten betrug jeweils nur rund ein zehntel Prozent, etwa soviel wie beim kürzlich erfolgten Transit der Venus vor unserer Sonne.
Dirk Eidemüller
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