Astronomen entdecken erste Hinweise darauf, dass sich zwei Planeten dieselbe Umlaufbahn teilen

Eskere Guru

Die überwiegende Mehrheit der entdeckten Exoplaneten befindet sich in Sternensystemen, die unserem Sonnensystem weitgehend ähneln: ein (oder manchmal zwei oder mehr) Sterne im Zentrum, wobei die Planeten in unterschiedlichen Entfernungen umkreisen. Jüngste Forschungen haben jedoch etwas sehr Ungewöhnliches zu Tage gefördert: Es könnte sich um zwei Exoplaneten handeln, die sich die gleiche Umlaufbahn teilen. Sollte sich dies bestätigen, wäre dies die erste Entdeckung dieser Art.

Astronomen verwendeten ein bodengestütztes Array namens Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um das System um den 400 Lichtjahre entfernten Stern PDS 70 zu untersuchen, der von zwei bekannten Exoplaneten namens PDS 70 b und c umkreist wird. Aber Beobachtungen von PDS 70 b identifizierten eine Trümmerwolke in seiner Umlaufbahn, die sich zu einem Bruderplaneten auf derselben Umlaufbahn entwickeln könnte.

Das junge Planetensystem PDS 70 liegt fast 400 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Dieses Bild, aufgenommen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, zeigt das junge Planetensystem PDS 70, das sich fast 400 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Im Zentrum des Systems befindet sich ein Stern, um den der Planet PDS 70b kreist. Auf derselben Umlaufbahn wie PDS 70b haben Astronomen eine Trümmerwolke entdeckt, die die Bausteine ​​eines neuen Planeten oder die Überreste eines bereits gebildeten Planeten sein könnten. Die ringartige Struktur, die das Bild dominiert, ist eine zirkumstellare Materialscheibe, aus der sich Planeten bilden. Tatsächlich gibt es in diesem System noch einen weiteren Planeten: PDS 70c, zu sehen bei 3 Uhr direkt neben dem inneren Rand der Scheibe. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.

„Vor zwei Jahrzehnten wurde theoretisch vorhergesagt, dass Paare von Planeten mit ähnlicher Masse die gleiche Umlaufbahn um ihren Stern haben könnten, die sogenannten Trojanischen oder koorbitalen Planeten. „Zum ersten Mal haben wir Beweise für diese Idee gefunden“, sagte die Hauptautorin Olga Balsalobre-Ruza vom Zentrum für Astrobiologie in Madrid in einer Erklärung .

Es gibt viele Beispiele für kleine Körper, die sich die Umlaufbahn eines Planeten in unserem Sonnensystem teilen, wie zum Beispiel die Jupiter-Trojaner-Asteroiden . Es gibt sogar Asteroiden, die sich die Erdumlaufbahn teilen . Aber Astronomen haben noch nie Trojaner außerhalb unseres Sonnensystems gesehen und auch nie einen trojanischen Planeten gesehen, obwohl ihre Existenz theoretisiert wurde.

„Exotrojaner [trojanische Planeten außerhalb des Sonnensystems] waren bisher wie Einhörner: Sie dürfen theoretisch existieren, aber niemand hat sie jemals entdeckt“, sagte Co-Autor Jorge Lillo-Box, ebenfalls vom Zentrum für Astrobiologie.

Die Bedeutung der im PDS 70-System gefundenen Trümmerwolke besteht darin, dass sie eine beträchtliche Masse hat – die Forscher schätzen, dass die Wolke etwa die doppelte Masse unseres Mondes hat – und sich daher möglicherweise gerade in einen zweiten Planeten verwandelt. Oder es könnte sogar bereits ein Planet im Staub sein.

„Wer könnte sich zwei Welten vorstellen, die die Dauer des Jahres und die Bewohnbarkeitsbedingungen teilen? Unsere Arbeit ist der erste Beweis dafür, dass eine solche Welt existieren könnte“, sagt Balsalobre-Ruza. „Wir können uns vorstellen, dass ein Planet seine Umlaufbahn mit Tausenden von Asteroiden teilen kann, wie im Fall von Jupiter, aber es ist für mich überwältigend, dass Planeten dieselbe Umlaufbahn teilen könnten.“

Um mehr zu erfahren, planen die Forscher, ALMA im Jahr 2026 erneut zu nutzen, um das System zu untersuchen und zu sehen, wie sich der Planet und die Wolke auf ihrer Umlaufbahn bewegt haben.

Die Forschung wird in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.