Zwei Planeten leichter als Zuckerwatte entdeckt

Astronomen haben zwei der fluffigsten Riesenplaneten entdeckt, die je gefunden wurden – ihre Dichte ist geringer als die von Zuckerwatte. Das internationale Team unter Leitung der Universität Oxford bestätigte die beiden sogenannten Super-Puff-Planeten, die einen 1.110 Lichtjahre entfernten Stern im südlichen Sternbild Fliegender Fisch umkreisen.

Jeder der beiden Planeten ist etwa so groß wie Jupiter, aber extrem leicht: TOI-791 b hat eine Dichte von nur 0,038 Gramm pro Kubikzentimeter, TOI-791 c kommt auf 0,047 Gramm pro Kubikzentimeter. Zum Vergleich: Jupiter hat eine durchschnittliche Dichte von 1,33 Gramm pro Kubikzentimeter – also 28- bis 35-mal dichter. Zuckerwatte liegt bei etwa 0,05 Gramm pro Kubikzentimeter, die Erde ist mit 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter noch viel dichter.

Die beiden Planeten sind durch eine seltene Umlaufbahn-Resonanz verbunden: Für je fünf Umrundungen des inneren Planeten vollendet der äußere fast genau drei. Diese 5:3-Resonanz führt dazu, dass sich die Planeten gegenseitig durch ihre Schwerkraft beeinflussen, was winzige Änderungen in den Zeitpunkten ihrer Vorbeizüge verursacht. Nur vier andere Planetensysteme sind bekannt, die mehrere Super-Puff-Planeten enthalten.

Die Entdeckung gelang mit Hilfe von Freiwilligen des Bürgerwissenschaftsprojekts Planet Hunters TESS, die die Planeten in Daten des NASA-Weltraumteleskops TESS identifizierten. Anschließend kombinierten die Forscher Messungen von Teleskopen auf der ganzen Welt, um Größe und Masse der Planeten zu bestimmen. Eine Schlüsselrolle spielte das ASTEP-Teleskop in der Antarktis, dessen monatelange ununterbrochene Winternächte es ermöglichten, die ungewöhnlich langen Vorbeizüge von über 11 Stunden vollständig zu beobachten – die längsten, die je von der Erde aus gemessen wurden.

Wie Super-Puff-Planeten entstehen, ist noch nicht vollständig geklärt. Eine führende Theorie besagt, dass sie riesige Atmosphären aus Wasserstoff und Helium besitzen, die einen großen Teil ihrer Gesamtmasse ausmachen. Diese dicken Gashüllen könnten sich gebildet haben, als die Planeten weiter von ihrem Stern entfernt waren, in kälteren Regionen der protoplanetaren Scheibe, wo Gas schnell um einen festen Kern akkumulieren konnte. Zukünftige Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop sollen die Zusammensetzung der Atmosphären untersuchen und so mehr über die Entstehung dieser extremen Welten verraten.