Exoplaneten - am heißesten, am dunkelsten, am ältesten
Unser Sonnensystem war das einzige, das wir kannten. Astronomen erklärten damit, wie aus den Resten der Sternentstehung Sternensysteme hergestellt wurden und warum kleine felsige Planeten näher an der Sonne und weiter entfernte Gasriesen waren. Aber Vorsicht vor der Theorie, die nur auf einem Beispiel basiert! Wir kennen jetzt Tausende von Planeten um andere Sonnen und die Theorien müssen überarbeitet werden. Hier sind einige der erstaunlichen Planeten, die wir gefunden haben.

KELT-9 b, der heißeste Planet
Jupiter ist fünfmal weiter von der Sonne entfernt als die Erde. Ein heißer Jupiter wie KELT-9 ist b ein riesiger Planet, der nahe an seinem Stern umkreist - viel näher als Merkur an der Sonne. Etwa 650 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus dreht sich dieser heiße Jupiter alle 36 Stunden um seinen Stern KELT-9. Es ist nicht nur dreißigmal näher am Stern als die Erde an der Sonne, sondern sein Stern ist doppelt so heiß wie die Sonne.

KELT-9 b ist gezeitengesperrt, so dass seine Tage immer dem Stern zugewandt sind. Die kühle Seite des Planeten ist 2000 ° C und die Sonnenseite ist mehr als doppelt so heiß. Der Planet ist heißer als die meisten Sterne in der Galaxis. Tatsächlich ist seine Atmosphäre ziemlich sternförmig und enthält verdampfte schwere Elemente wie Eisen und Titan.

Sie fragen sich vielleicht, warum KELT-9 b, wenn es so sternförmig ist, kein Stern ist. Aber die enorme Erwärmung wird durch KELT-9 verursacht - es befindet sich außerhalb des Planeten. Die Wärme eines Sterns wird intern durch Kernfusion erzeugt.

Diese wilde Hitze verdampft die Atmosphäre des Planeten. Wenn wir KELT-9 in ein paar Millionen Jahren untersuchen könnten, gäbe es keine Anzeichen für den Planeten. Das ganze Gas wäre weggekocht.

TrES-2 b, der dunkelste Planet
Als Sternname, GSC 03549-02811 fehlt die Anziehungskraft von beispielsweise Antares oder Bellatrix, aber der Stern ist von großem Interesse. Es ist in Art und Alter der Sonne ähnlich und hat auch mindestens einen Planeten. Der Stern ist im Sternbild Draco (der Drache) 750 Lichtjahre entfernt und im Gegensatz zur Sonne der Hauptstern eines binären Systems. Der Begleiter ist ein orangefarbener Zwerg, der durch 230 AU von ihm getrennt ist. (Eine AU - astronomische Einheit - ist die Entfernung von der Erde zur Sonne.)

Das übliche System zur Benennung eines Exoplaneten würde den Planeten machen GSC 03549-02811 b. Glücklicherweise heißt der Planet TrES-2 b, was zumindest kürzer ist. (Sein Name leitet sich von der Transatlantischen Exoplaneten-Umfrage ab.)

Der Planet TrES-2 b ist mit keinem der Planeten des Sonnensystems vergleichbar. Es ist ein weiterer heißer Jupiter und es ist auch der dunkelste bekannte Planet. Etwa so reflektierend wie Kohle, gibt es weniger als 1% des auf es fallenden Lichts zurück.

Aber warum ist TrES-2 b so dunkel? Es scheint drei Gründe zu geben. (1) Obwohl Jupiter durch seine reflektierenden Ammoniakwolken aufgehellt wird, ist es bei 1000 ° C (1800 ° F) zu heiß, als dass sich Wolken auf TrES-2 b bilden könnten. (2) Wahrscheinlich werden Natrium und Kalium sowie andere lichtabsorbierende Chemikalien in die Atmosphäre verdampft. (3) Die ersten beiden Gründe erklären die Dunkelheit nicht vollständig, daher gibt es einen weiteren Faktor, den Astronomen noch nicht verstehen.

Trotz des fehlenden Reflexionsvermögens ist TrES-2 b nicht vollständig schwarz. Laut dem Forscher David Spiegel ist es so heiß, dass es einen schwachen roten Schimmer abgibt, ähnlich wie eine brennende Glut oder die Spulen eines Elektroherds.

PSR B1620-26 b, der älteste Planet
Messier 4 (M4) ist a Kugelsternhaufen 12.400 Lichtjahre entfernt im Sternbild Skorpion. Ein Kugelsternhaufen ist ein dicht besiedelter Sternhaufen, in dem die Sterne durch ihre gegenseitige Schwerkraft zu einer Kugelform zusammengezogen werden. M4 ist etwas offener als die meisten Kugelsternhaufen, hat aber einen dichten Kern. Wenn Sterne nahe beieinander liegen, kann dies die Planetenbildung beeinträchtigen.

Also fragten sich Astronomen: Könnte es Planeten in einem geben? Kugelsternhaufen? Die Antwort lautet ja. 1993 wurde in M4 ein überraschender Planet entdeckt. Die offizielle Bezeichnung lautet PSR B1620-26 b, aber da es 12,7 Milliarden Jahre alt ist - nur eine Milliarde Jahre jünger als das Universum - sind beliebte Namen dafür Methusalah und der Genesis Planet.

Neben seinem Alter und seiner Lage ist Methusalah in anderer Hinsicht ein außergewöhnlicher Planet. Es war der erste Planet, der in einem entdeckt wurde zirkumbinäre Umlaufbahn. Dies bedeutet, dass es sich in einem binären Sternensystem befindet und beide Sterne umkreist.

Methusalah ist ein Riese mit der 2,5-fachen Masse des Jupiter, aber wie sind die beiden Sterne? Sie haben mindestens eines gemeinsam: Sie sind beide tot. Der Primärstern PST B1620-26 ist a Pulsar. Das ist eine schnell rotierende NeutronensternDies ist der komprimierte Kern eines massiven Sterns, der bei einer Supernova-Explosion zerstört wurde. Der Sekundärstern WD B1620-26 ist a weißer ZwergDies ist der Rest eines sonnenähnlichen Sterns, der ohne Explosion zusammenbrach, nachdem sein Treibstoff aufgebraucht war.

Astronomen setzen die Geschichte dieses komplizierten kleinen Systems zusammen und glauben, dass sich der Planet um den sonnenähnlichen Stern gebildet hat, der jetzt ein weißer Zwerg ist. Auf dem Weg durch den überfüllten Kern von M4 wurde das Paar von einem Neutronenstern eingefangen. Solch eine enge Begegnung mit Sternen wäre in der Galaxie im Allgemeinen selten, weil die Sterne so weit voneinander entfernt sind, aber in dieser Umgebung mit höherer Dichte ist dies möglich.

Als der sonnenähnliche Stern seinen Wasserstoffbrennstoff verbrauchte und zu einem roten Riesen anschwoll, verschüttete sich ein Teil seiner Materie auf den Neutronenstern und beschleunigte seine Rotation, um einen Pulsar zu bilden. Schließlich erschöpfte der rote Riese seinen Treibstoff und wurde ein weißer Zwerg. Der Pulsar und der Zwerg umkreisen sich jetzt, und Methusalah umkreist das Paar in einer Entfernung von 23 AE. Das ist etwas weiter weg als Uranus von der Sonne.

Es könnte in sehr ferner Zukunft ein trauriges Ende für Methusalah geben. Schließlich wird das Trio wahrscheinlich durch eine Begegnung mit einem anderen Star gestört. In diesem Fall wird der Planet wahrscheinlich von M4 in den großen leeren Raum zwischen den Sternen ausgestoßen.

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