Astronomen haben zum ersten Mal das vollständige Verschwinden eines Exoplaneten aus den Beobachtungsdaten von NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite miterlebt.
Der rund 1.000 Lichtjahre entfernte Riesenplanet TOI-2535 b hat seine charakteristischen Helligkeitsdunkelungen vor dem Heimatstern im März dieses Jahres eingestellt, nachdem die Bahn des Himmelskörpers über einen Zeitraum von sieben Jahren stetig gekippt war. Eine unter Leitung von Forschern der University of California, Los Angeles (UCLA) stehende Gruppe hat dieses dynamische System untersucht und die Ergebnisse am 9. November im Fachjournal The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Gravitative Wechselwirkungen eines ungesehenen Nachbarn
Der Planet zählt zur Gruppe der sogenannten heißen Jupiter, bei denen es sich um gasreiche Riesenplaneten handelt, die extrem nah an ihrem jeweiligen Zentralgestirn kreisen. Zum Vergleich: Merkur benötigt für einen Umlauf um unsere Sonne rund das Zehnfache der Zeit, die TOI-2535 b für einen Umlauf benötigt.
UCLA-led researchers uncover the mystery behind the disappearing planet, TOI-2535. https://t.co/MOdfhB1NYN
Dabei misst das Teleskop die winzigen Veränderungen in der Helligkeit des Sterns, wenn ein Planet genau vor ihm vorbeizieht und einen Teil des Lichts abblockt. Bei der Durchmusterung des Sternsystems TOI-2535 stellten die Astronomen fest, dass die Transits keineswegs einem festen, regelmäßigen Schema folgten. Stattdessen trafen die Helligkeitseinbrüche bis zu sechs Stunden zu früh oder zu spät ein.
Darüber hinaus zeigte die genaue Analyse der Daten, dass die Dauer der Durchgänge von Jahr zu Jahr kürzer und flacher wurde. Schließlich blieben die erwarteten Signale im März des Jahres 2026 vollkommen aus, sodass der Planet scheinbar im All verschwunden war.
Verantwortlich für diesen Zustand ist jedoch kein Untergang des Himmelskörpers, sondern ein bislang unentdeckter Nachbarplanet im selben System. Beide Welten üben starke gegenseitige Anziehungskräfte aufeinander aus, die ihre Bahnen verzerren und sie wie einen Kreisel taumeln lassen.
Wir denken uns das Universum oft als Uhrwerk, in dem alles regelmäßig abläuft, aber das stimmt nicht.
Samuel Yee
Da Transits nur dann beobachtbar sind, wenn die Bahnebene eines Planeten fast exakt mit der Sichtlinie von der Erde zum Stern übereinstimmt, reicht bereits eine geringe Neigung aus, um den Durchgang unsichtbar zu machen. Zur Veranschaulichung erklärte Erik Petigura, dass ein ähnlicher geometrischer Effekt bei einer perfekten Ausrichtung des Mondes gegenüber der Erdbahn um die Sonne jeden Monat zu einer Sonnenfinsternis führen würde.
Bedeutung für die Entstehung von heißen Jupitern
Die extremen orbitalen Veränderungen bieten den Wissenschaftlern wertvolle Hinweise darauf, wie Planeten dieser Klasse in solch unmittelbarer Nähe zu ihren Sonnen entstehen.
Nach gängigen Modellen können sich gasförmige Riesenplaneten nicht direkt in der heißen Umgebung nahe eines Sterns bilden, da sie hierfür große Mengen an Eis benötigen. Stattdessen müssen sie in den kühlen Außenbereichen des Systems coaleszieren und im Laufe der Zeit nach innen wandern.
Weil TOI-2535 b einen engen Nachbarn besitzt, vermuten die Forscher, dass der Planet auf eine bestimmte Art und Weise ins Innere gewandert ist. Samuel Yee erläuterte dazu, dass der Planet wahrscheinlich in einer langsamen Spirale nach innen gewandert ist, anstatt durch dynamische Prozesse gewaltsam hineingeschleudert zu werden. Damit könnte das Team einen Planetenbildungskanal beobachten, der nur selten vorkommt, aber von großem wissenschaftlichem Interesse ist.
Rückkehr im Bereich von Jahrzehnten
Der Planet selbst hat sich keineswegs aufgelöst, sondern setzt seine Reise um das zentrale Gestirn fort. Nach Berechnungen der Forscher wird TOI-2535 b voraussichtlich in einem Zeitraum von 30 bis 50 Jahren wieder so ausgerichtet sein, dass seine Transits von der Erde aus beobachtet werden können.
Das System bleibt somit ein wichtiges Forschungsobjekt für die Astronomie, um die genaue Konfiguration des unsichtbaren Begleiters zu bestimmen und die Dynamik dieses ungewöhnlichen planetaren Systems weiter zu entschlüsseln.
