Schweizer Weltraumteleskop Cheops entdeckt besonderes Planetensystem in 100 Lichtjahren Entfernung

Sie umkreisen einen 100 Lichtjahre entfernten Stern «in perfekter Harmonie»: Das Schweizer Weltraumteleskop Cheops hat ein besonderes neues Planetensystem mit sechs Planeten entschlüsselt.

Das Schweizer Weltraumteleskop Cheops hat ein besonderes neues Planetensystem mit sechs Planeten entschlüsselt. Die Planeten umkreisen den rund 100 Lichtjahre entfernten Stern HD110067 in perfekter Harmonie, wie eine am Mittwoch im Fachblatt «Nature» veröffentlichte Studie zeigt.

«Es hat das Potenzial, das am besten erforschte Planetensystem zu werden, das wir kennen», sagte Hugh Osborn von der Universität Bern am Mittwoch auf Anfrage der Nachrichtenagentur Keystone-SDA. Der Astrophysiker war an der Entdeckung des Planetensystems massgeblich beteiligt.

Das Besondere an diesem System ist seine Resonanzkette: Die sechs Planeten umkreisen ihren Stern in perfekter Harmonie. Wenn der Planet, der dem Stern am nächsten ist, drei volle Umkreisungen um ihn macht, macht der zweite Planet genau zwei in der gleichen Zeit, wie die Universität Bern in einer Mitteilung erklärte.

«Wir kennen etwa 5000 Exoplaneten. Bei einer Handvoll gibt es solche Resonanzen», sagte Osborn. Exoplaneten sind Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen. «Eine Resonanzkette über mehrere Planeten ist sehr rar zu finden», so Osborn weiter. Genau dies ist aber bei HD110067 der Fall: Die sechs Planeten des Systems bilden eine Resonanzkette.

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Entstehung der Planeten

«Deswegen wissen wir, dass das System seit seiner Entstehung vor mehr als einer Milliarde Jahren weitgehend unverändert geblieben ist», erklärte Osborn. Denn neu entstandene Planeten neigen dazu, sich in Resonanz zu bewegen. Im Laufe der Zeit geraten die meisten Systeme jedoch aus dieser Harmonie. So können beispielsweise Meteoriteneinschläge dieses sorgfältige Gleichgewicht stören.

Für die Wissenschaft haben solche resonanten Systeme deshalb eine grosse Bedeutung. Aus ihnen lassen sich Rückschlüsse auf die Entstehung der Planeten ziehen. «Wissen wir mehr über andere Planeten, wissen wir schlussendlich auch mehr über die Erde», sagte Osborn. «Wir wollen zum Beispiel wissen, wie speziell die Erde mit ihrer Entstehung war.»

Heller Stern

Ähnlich wie die Erde seien die Planeten des neu entdeckten Systems indes nicht, betonte Osborn. Die sogenannten Mini-Neptune sind zwei- bis dreimal so gross wie die Erde, und haben nach Schätzungen der Autoren eine sehr kleine Dichte, und eine grosse, wasserstoffreiche Atmosphäre, wie die Forschenden an einem Medienbriefing des Fachblatts «Nature» erklärten.

Sein grosses Potenzial für die wissenschaftliche Forschung hat das Planetensystem aber auch noch einem anderen Faktor zu verdanken: HD110067 ist vergleichsweise hell. Nach Angaben der Europäischen Weltraumorganisation ESA ist es das hellste bekannte System mit vier oder mehr Planeten. Das macht ihn laut Osborn zum idealen Kandidaten für Untersuchungen, denn je heller ein Stern ist, desto besser ist er für Teleskope sichtbar.

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Aufregende Entdeckung

Die erste Beobachtung von Planeten, die HD110067 umkreisen, machte der Nasa-Satellit Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) im Jahr 2020. Da das Teleskop Tess darauf abzielt, den gesamten Himmel nach und nach abzusuchen, richtet es sich jeweils nur kurz auf einen bestimmten Planeten. «Die meisten Sterne und Planeten beobachtet Tess so nur alle zwei Jahre», sagte Osborn. So konnten die Forschenden aus ersten Beobachtungen des Nasa-Satelliten aus dem Jahr 2020, und dann aus dem Jahr 2022 die Umlaufbahnen von zwei der sechs Planeten ableiten.

Für die anderen vier entdeckten Planeten konnten jedoch keine Schlussfolgerungen gezogen werden. Da kam Cheops (CHaracterising ExOPlanets Satellite) zum Zug. «Erst dann konnten wir das Rätsel lösen», sagte Osborn. «Es war ein aufregender Moment, als wir die Umlaufbahnen aller Planeten berechnet hatten und sahen, dass sie resonieren.»

Zweites Planetensystem von Cheops

Es ist nicht das erste solche Planetensystem, das mit Hilfe von Cheops entdeckt wurde. Bereits im Jahr 2021 entdeckten Forschende mit dem Schweizer Weltraumteleskop ein Planetensystem mit resonanten Planeten um den Stern TOI-178. Wegen des hellen Sterns und der Resonanzkette von sechs Planeten sei das neu entdeckte System aber deutlich interessanter, sagte Osborn.

Neben Forschenden der Universität Bern waren aus der Schweiz auch Forschende der Universität Genf an der Entdeckung und Untersuchung des neuen Planetensystems beteiligt.