Im Brennpunkt - Fremde Welten weisen darauf hin, dass sich die Erde in einem sonderbaren Sonnensystem befinden könnte

Fremde Welten weisen darauf hin, dass sich die Erde in einem sonderbaren Sonnensystem befinden könnte

Unser Sonnensystem könnte ein Sonderfall im Universum sein. Eine neue Studie mit Daten vom Weltraumteleskop Kepler zeigt, dass Exoplaneten, die den gleichen Stern umkreisen, in den meisten Fällen ähnliche Größen und einen regelmäßigen Abstand zwischen ihren Umlaufbahnen haben.

Im Gegensatz dazu hat unser eigenes Sonnensystem eine große Bandbreite an Planetengrößen und Abständen zwischen den Nachbarplaneten. Der kleinste Planet, Merkur, hat etwa ein Drittel von der Größe der Erde – und der größte Planet, Jupiter, hat einen rund elfmal größeren Durchmesser als die Erde. Es gibt auch sehr unterschiedliche Abstände zwischen den einzelnen Planeten, insbesondere bei den inneren Planeten.

Dies bedeutet, dass sich unser Sonnensystem möglicherweise anders gebildet hat als andere Systeme, meinen Forscherteam, obwohl mehr Beobachtungen benötigt werden, um herauszufinden welche Mechanismen es gibt.

„Planeten in einem System tendieren dazu, gleich groß und gleichmäßig verteilt zu sein, wie Erbsen in einer Schote. Diese Muster würden nicht auftreten, wenn die Größen der Planeten oder deren Abstände zufällig wären“, meinte Lauren Weiss, Hauptautorin der Studie und Astrophysikerin an der Universität von Montreal.

Das Forscherteam untersuchte 355 Sterne mit insgesamt 909 Planeten, die einen periodischen Transit – von der Erde aus gesehen – vor ihrem Stern haben. Die Planeten sind zwischen 1.000 und 4.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Nach einer statistischen Analyse stellte das Team fest, dass ein System mit einem kleinen Planeten dazu neigt, andere kleine Planeten in der Nähe zu haben und große Planeten dazu tendieren, große Nachbarplaneten zu haben. Diese extrasolaren Systeme hatten auch einen regelmäßigen Bahn-Abstand zwischen den Planeten.

Die ähnlichen Größen und Umlaufbahnen von Planeten haben Auswirkungen darauf, wie sich die meisten Planetensysteme bilden“, sagten die Forscher in einem Statement. „In der klassischen Planetenbildungstheorie entstehen Planeten in der protoplanetaren Scheibe, die einen neu gebildeten Stern umgibt. Die Planeten könnten sich in kompakten Konfigurationen mit ähnlichen Größen und einem regelmäßigen Bahn-Abstand bilden, ähnlich dem neu beobachteten Muster in Exoplaneten-Systemen.“

In unserem eigenen Sonnensystem ist die Geschichte jedoch sehr unterschiedlich. Die vier terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars) sind sehr weit voneinander entfernt. Das Team wies in anderen Untersuchungen darauf hin, dass Jupiter und Saturn die Struktur des jungen Sonnensystems gestört haben könnten. Während im Statement nicht angegeben wurde wie dies geschah, haben mehrere Forschungsstudien die Bewegungen der Riesenplaneten und ihre möglichen Auswirkungen auf das Sonnensystem untersucht.

Jeder der in der Studie untersuchten Exoplaneten wurde ursprünglich vom Weltraumteleskop Kepler gefunden, das 2009 startete und noch immer Daten sendet. Aber detailliertere Informationen gab es mit dem W.M. Keck Observatorium in Hawaii; Weiss ist dort Mitglied des California-Kepler-Survey-Teams, das die Lichtsignaturen Tausender von Kepler entdeckter Planeten untersucht.

Weiss sagte, sie plane eine Folgestudie am Keck, um nach jupiterähnlichen Planeten in Mehrfach-Systemen zu suchen. Ziel ist es besser zu verstehen, ob die Anwesenheit eines Jupiter-großen Planeten die Position anderer Planeten im gleichen System verändern würde.

„Ungeachtet von den Populationen in den äußeren Regionen, erfordert die Ähnlichkeit der Planeten in den inneren Regionen der extrasolaren Systeme eine Erklärung“, sagten die Forscher in einer Erklärung. „Wenn der entscheidende Faktor für Planetengrößen identifiziert werden kann, könnte dies helfen zu bestimmen, welche Sterne wahrscheinlich terrestrische Planeten haben, die für das Leben geeignet sind.“

Die Studie wurde am 3. Jänner 2018 in „The Astronomical Journal“ veröffentlicht.