Bis heute haben Astronomen Hunderte von Sternen entdeckt, die von vielen Planeten umkreist und in der gesamten Galaxie verstreut sind. Jeder ist einzigartig, aber das System, das HD 158259 umkreist, ist wirklich etwas Besonderes.
Der Stern selbst hat ungefähr die gleiche Masse und ist etwas größer als die Sonne. Sechs Planeten drehen sich darum: Supererde und fünf Mini-Neptun.
Nach siebenjähriger Beobachtung des Systems haben Astronomen festgestellt, dass alle sechs dieser Planeten HD 158259 in nahezu perfekter Orbitalresonanz umkreisen. Diese Entdeckung kann uns helfen, besser zu verstehen, wie sich Planetensysteme bilden und wie sie in den Konfigurationen enden, die wir sehen.
Orbitalresonanz ist, wenn die Bahnen zweier Körper um ihren Elternkörper eng miteinander verbunden sind, da die beiden umlaufenden Körper einen gravitativen Einfluss aufeinander ausüben. Im Sonnensystem ist es in Planetenkörpern ziemlich selten; Die besten Beispiele sind Pluto und Neptun.
Diese beiden Körper befinden sich in der sogenannten 2: 3-Orbitalresonanz. Für jeweils zwei Kreise, die Pluto um die Sonne macht, macht Neptun drei. Es ist, als würden Musikbars gleichzeitig gespielt, aber mit unterschiedlichen Taktarten – zwei Schläge für den ersten, drei für den zweiten.
Jeder Planet, der HD 158259 umkreist, befindet sich in 3: 2-Resonanz mit dem nächsten Planeten, der auch als Periodenverhältnis von 1,5 beschrieben wird. Dies bedeutet, dass für jeweils drei Umlaufdrehungen, die ein Planet macht, die nächste zwei vollendet.
Mithilfe von Messungen mit dem SOPHIE-Spektrographen und dem TESS-Weltraumteleskop konnte ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Astronomen Nathan Hara von der Universität Genf in der Schweiz die Umlaufbahnen jedes Planeten genau berechnen.
Sie geben Periodenverhältnisse von 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 und 1,44 zwischen jedem Planetenpaar an. Es ist nicht gerade perfekte Resonanz – aber genug, um den HD 158259 als außergewöhnliches System zu klassifizieren.
Und dies ist laut den Forschern ein Zeichen dafür, dass sich die Planeten, die den Stern umkreisen, nicht dort gebildet haben, wo sie sich jetzt befinden.
“Es gibt mehrere bekannte kompakte Systeme mit mehreren Planeten in Resonanzen, wie TRAPPIST-1 oder Kepler-80”, erklärte der Astronom Stephane Oudry von der Universität Genf.
Es wird angenommen, dass sich solche Systeme weit vom Stern entfernt bilden, bevor sie auf ihn zuwandern. In diesem Szenario sind Resonanzen kritisch. '
Dies liegt daran, dass diese Resonanzen auftreten, wenn Planetenembryonen in einer protoplanetaren Scheibe wachsen und vom äußeren Rand der Scheibe nach innen wandern. Dies erzeugt eine Kette von Orbitalresonanzen im gesamten System.
Wenn sich das verbleibende Scheibengas auflöst, kann es die Orbitalresonanzen destabilisieren – und könnte das sein, was wir sehen – HD 158259.
'Mit diesen Werten einerseits und Gezeitenmodellen andererseits könnten wir die interne Struktur der Planeten in zukünftigen Forschungen einschränken. Der aktuelle Zustand des Systems gibt uns also ein Fenster in seine Entstehung. '
Die Studie wurde in Astronomie und Astrophysik veröffentlicht.
Quellen: Foto: (NASA / Tim Pyle)
