Forscher entdecken Supererde, Heißen Jupiter und Eisriesen

Von Markus Brauer

Heiße Jupiter sind die extremsten Himmelskörper unter den Planeten. Sie bezeichnen eine Klasse von Exoplaneten, deren Masse etwa der des Jupiters entspricht oder diese übersteigt und deren Oberflächentemperatur deutlich höher ist als die des Jupiters (minus 108 Grad Celsius).

Als Gasriesen umkreisen sie ihren Heimatstern so eng, dass sie nur wenige Tage für einen Umlauf benötigen. Oft kommen sie dem Stern so nahe, dass ihre heiße Gashülle sich aufbläht oder zu einem Schweif ausgezogen ist.

Heiße Jupiter ohne planetaren Nachbarn

Gängigen Modellen zufolge können solche massereichen Gasplaneten nicht vor Ort entstanden sein, weil es so nah am Stern nicht genügend kosmisches Rohmaterial für sie gibt. Astronomen gehen daher davon aus, dass die Heißen Jupiter weiter außen in ihren Planetensystemen gebildet werden und erst später an ihre sternennahe Position wandern.

„Deshalb haben Heiße Jupiter meist keine planetaren Nachbarn: Ihre Wanderung aus anfangs weiten Orbits nach innen schleudert andere Planeten auf ihrem Weg aus der Bahn“, erklären Nolan Grieves von der Universität Genf und seine Kollegen. Tatsächlich kreisen die meisten bekannten Heißen Jupiter isoliert um ihren Stern.

Die Studie ist im Fachmagazin „Astronomy & Astrophysics“ erschienen.

Astronomers from the University of Warwick and @UNIGE_en have discovered two exoplanets in the WASP-132 system – an inner super-Earth and an outer icy giant. By showing that not all Hot Jupiters orbit solo, this study changes our perception of the architecture of planetary… pic.twitter.com/j4Pcs7NmOS — University of Warwick (@uniofwarwick) January 15, 2025

Heißer Jupiter und Supererde in einem Plantensystem

Das auch ganz andere stellare Konstellationen existieren, beweist ein rund 400 Lichtjahre von der Erde entfernt liegendes Planetensystem. Um den Stern WASP-132 hatten Astronomen schon im Jahr 2012 einen ersten Exoplaneten entdeckt, den Heißen Jupiter WASP-132b. Dieser ist etwa halb so schwer, aber fast genauso groß wie Jupiter und benötigt gut sieben Tage für einen Umlauf um seinen Stern. WASP-132b schien zudem der einzige Trabant seines Sterns zu sein.

2022 enthüllten Daten des Nasa-Weltraumteleskops TESS jedoch, dass es um WASP-132 noch einen weiteren Planeten gibt. Diese WASP-132c getaufte Supererde ist dem Stern noch näher als der Heiße Jupiter WASP-132b. Der rund sechs Erdmassen schwere Planet umkreist den Stern innerhalb von nur gut einem Tag. Ein so naher, innen liegender Nachbar eines Heißen Jupiters war zuvor nicht bekannt, erläutert Grieves.

Eisriese vervollständigt kosmisches Trio

Das Planetensystem um WASP-132 hat noch weitere Überraschungen parat. Die Astronomen stießen auf einen weiteren, zuvor unbekannten Exoplaneten in diesem Planetensystem. Der WASP-132d getaufte Himmelskörper benötigt 1816 Tage für einen Umlauf um den Stern und kreist damit sehr viel weiter außen als die Supererde und der Heiße Jupiter.

Entsprechend kalt ist es auf diesem rund fünf Jupitermassen schweren Planeten. Seine Gleichgewichtstemperatur liegt bei frostigen minus 166 Grad. WASP-132d ist damit ein Eisriese.

Als wäre das nicht genug, zeigte sich in der Lichtkurve des Sterns auch ein erster Hinweis auf einen weiteren Begleiter – möglicherweise einen Braunen Zwerg, der mit dem Stern WASP-132 ein Doppelsystem bildet.

Einzigartige Kombination wirft Fragen auf

Damit ist das Planetensystem WASP-132 eine echte Rarität. „Dieses Multiplanetensystem ist einzigartig, weil der Heiße Jupiter es mit einem inneren Gesteinsplaneten und einem äußeren Riesenplaneten teilt“, schreiben die Wissenschaftler. „Eine solche Konfiguration sehen wir zum ersten Mal“, berichtet  Koautorin Solène Ulmer-Moll von der Universität Genf.

Außergwewöhnlich ist dieser extraordinäre Planetenmix auch deshalb, weil er die Entwicklung Heißer Jupiter und ihre Innenwanderung in ganz neuem Licht erscheint lässt. So kann der Heiße Jupiter WASP-132b nicht auf die bisher angenommene Weise nach innen gewandert sein, weil dies die Supererde aus ihrer Bahn geschleudert und wahrscheinlich auch den Orbit des äußeren Eisriesen verändert hätte.

Grieves und sein Team vermuten, dass WASP-132b langsamer und dynamisch „kühler“ nach innen gedriftet sein muss. „Die Kombination von einem heißen Jupiter, einer inneren Supererde und einem äußeren Riesenplaneten im selben System grenzt unsere Theorien der Planetenbildung und der planetaren Migrationen stark ein“, sagt Koautor Ravit Helled von der Universität Zürich.