Planet gibt Rätsel auf

Größer als der Jupiter und von sehr ungewöhnlicher Form – der Exoplanet WASP-103b sorgt für Verblüffung und wirft bei Wissenschaftlern Fragen auf.

Ein ganzes Jahr braucht die Erde, um sich einmal um die Sonne zu drehen. Das ist geradezu Zeitlupentempo, vergleicht man die Geschwindigkeit mit der des Exoplaneten WASP-103b. Der schafft die Strecke um seinen Stern an nur einem Tag, wie ein internationales Forscherteam mithilfe des Weltraumteleskops CHEOPS herausfand.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass die enorme Geschwindigkeit spektakuläre Auswirkungen hat, die zu Verformungen des Himmelskörpers führen: WASP-103b hat nicht die Form einer Kugel, sondern erinnert eher an das Oval eines Rugbyballs.

Extreme Gezeiten führen zu Verformungen

Bedingt ist die Verformung laut der Wissenschaftler durch die extremen Gezeiten, die auf dem Planeten herrschen. Auf der Erde werden die Gezeiten durch den Mond erzeugt, sie sorgen an den Küsten für Ebbe und Flut. Doch obwohl die Gezeiten auf unserem Planeten in vielen Regionen zu sehr unterschiedlichen Wasserständen führen, ist dies aus dem Weltraum so gut wie nicht erkennbar.

Anders bei WASP-103b. Im Rahmen der Studie konnten die Forscher mit CHEOPS – eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der Schweiz – die Gezeiten des 1225 Lichtjahre entfernten Planeten beobachten.

Er befindet sich im Sternbild des Herkules, ist fast doppelt so groß wie der Jupiter, hat aber seine eineinhalbfache Masse und ist seinem Stern etwa fünfzigmal näher als die Erde der Sonne. "Wegen seiner großen Nähe zu seinem Stern hatten wir bereits vermutet, dass auf dem Planeten sehr große Gezeiten verursacht werden. Nachweisen konnten wir das bisher jedoch nicht", erklärt Studienmitautor Yann Alibert, Professor für Astrophysik an der Universität Bern und Mitglied des NFS PlanetS.

Sensationelle Vermessung

Zwar sei der Planet schon früher mit dem ESA/NASA-Hubble-Weltraumteleskop und auch dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA beobachtet worden, aber erst mit der präzisen und flexiblen Ausrichtung von CHEOPS sei es nun erstmals gelungen, das winzige Signal der Gezeitendeformation des Lichtjahre entfernten Planeten zu messen.

Dabei machte sich das Team zunutze, dass der Planet das Licht des Sterns jeweils etwas abdunkelt, wenn er davor vorbeizieht. "Nachdem wir mehrere solche sogenannten ‘Transits’ beobachtet hatten, waren wir in der Lage, die Verformung zu messen. Es ist unglaublich, dass uns dies gelungen ist – es ist das erste Mal, dass eine solche Analyse durchgeführt wurde", berichtet Babatunde Akinsanmi, Mitautor der Studie und Forscher an der Universität Genf.

Struktur und Bewegung des Planeten rätselhaft

Anhand der Ergebnisse der Messungen konnten die Forscher auch Rückschlüsse auf die innere Beschaffenheit des Planeten ziehen. Sie fanden heraus, dass die Struktur von WASP-103b ähnlich der des Jupiters ist, der Himmelskörper aber etwa den doppelten Radius hat. Deshalb müsse der Planet aufgebläht sein. Ob dies ausschließlich durch die Erwärmung durch seinen Stern oder andere Mechanismen begründet ist, konnten die Forscher bisher nicht beantworten.

Auf Twitter berichtet die ESA über die Entdeckungen mit CHEOPS:

Rätsel gebe zudem die grundsätzliche Bewegung des Planeten auf. Basierend auf der Sternenphysik müsse ein so eng um seinen Stern kreisender Planet irgendwann mit seinem Wirtstern kollidieren. Doch offensichtlich ist das Gegenteil der Fall. Die ESA hat festgestellt, dass WASP-103b sich langsam immer weiter von seinem Stern entfernt.

Da die Messunsicherheiten derzeit aber noch recht hoch seien, sollen künftige Beobachtungen mit CHEOPS und dem James-Webb-Weltraumteleskop mehr Klarheit bringen, um die Struktur und Gezeitenverformung von WASP-103b und vergleichbaren Exoplaneten weiter zu entschlüsseln.

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