ESO-Bild eines völlig anderen Sterns, 2M1207, und seines Planeten. Bildnachweis: ESO. Klicken um zu vergrößern.
Kanadische Astronomen, die das MOST-Weltraumteleskop verwenden, haben ein bemerkenswertes Planetensystem beobachtet, bei dem ein riesiger Planet in der Nähe seinen Mutterstern zwingt, sich im Gleichschritt mit der Umlaufbahn des Planeten zu drehen. "Dies ist wirklich eine herausragende Geschichte über" Schwanzwedelhund "", so Dr. Jaymie Matthews von der University of British Columbia, Leiterin der MOST-Weltraumteleskopmission der kanadischen Raumfahrtbehörde, in einer Ankündigung über das exoplanetare System Tau Bootis das jährliche Treffen der Canadian Astronomical Society heute in Montreal.
"Die Wechselwirkungen zwischen dem Stern und dem Riesenplaneten im Tau-Bootis-System sind anders als alles, was Astronomen zuvor gesehen haben", erläutert Dr. Matthews. "Und sie wären für jedes Instrument auf der Erde oder im Weltraum außer MOST nicht nachweisbar."
Der Satellit MOST (Microvariability & Oscillations of STars) hat gezeigt, dass der Star Tau Bootis subtile Schwankungen seiner Lichtleistung erfährt, die mit der Umlaufbahn des Planeten synchronisiert sind - einfallslos als Tau Bootis b bezeichnet - in einer engen Umlaufbahn um ihn herum. Die beste Erklärung ist, dass die Schwerkraft des Planeten die äußere Hülle des Sterns gezwungen hat, sich zu drehen, so dass sie immer das gleiche Gesicht zum Planeten behält - trotz der Tatsache, dass der Planet wahrscheinlich unter 1% der Masse des Sterns liegt.
"Es ist keine Überraschung, wenn ein Stern oder Planet seinen kleineren Begleiter durch Gravitation dazu zwingt, sich gemäß seinem Orbitalrhythmus zu drehen, so wie der Mond immer das gleiche Gesicht zur Erde behält", erklärt Dr. Matthews. "Aber für einen Planeten ist es sehr ungewöhnlich, einen Stern dazu zu zwingen." Höchstwahrscheinlich sind nur die Oberflächengasschichten im Stern dem Einfluss des Planeten erlegen, genau wie im Erd-Mond-System, wo es dem Mond gelungen ist, eine Ausbuchtung in der dünnen Wasserschicht auf der Erdoberfläche zu verursachen, die sich ergibt in den Gezeiten des Ozeans, hat aber die massive feste Erde darunter nicht gezwungen, sich im Gleichschritt zu drehen.
Der einzige Grund, warum der Planet sogar einen Teil des Sterns im Tau-Bootis-System führen kann, ist, dass er so eng umkreist - nur 1/20 der Erde-Sonne-Distanz - und dass er auf Planeten ziemlich groß ist - mindestens viermal so groß Masse des Jupiter, des größten Planeten in unserem eigenen Sonnensystem. Der Planet wurde 1997 von den amerikanischen Astronomen Paul Butler, Geoff Marcy und Kollegen entdeckt, basierend auf den wackelnden Bewegungen, die durch die 3,3-tägige Umlaufbahn eines unsichtbaren Begleiters im Stern hervorgerufen wurden. Bei einer so kleinen Umlaufbahn können Sie andere komplizierte Wechselwirkungen zwischen Stern und Planet erwarten, und MOST hat auch Beweise dafür beobachtet. Es gibt indirekte Hinweise auf Sternflecken, Gezeitenverzerrungen und sogar magnetische Aktivität auf der Oberfläche von Tau Boo a.
Letztes Jahr präsentierte ein weiteres Team kanadischer Wissenschaftler unter der Leitung von Evgenya Shkolnik (Absolventin der UBC an der Universität von Hawaii) und Gordon Walker (Pionier des Exoplaneten und Mitglied des MOST Science Team der UBC) Beweise in einem ähnlichen System wie Tau Boo , HD179949, für einen Planeten, der das Gas in seinem Mutterstern aufheizt, was ebenfalls ein nie zuvor gesehenes Verhalten ist. Dies würde wahrscheinlich durch die Verschränkung eines Magnetfeldes des Planeten mit dem Feld des Sterns verursacht. "Wir können ein weiteres Beispiel dafür in Tau Bootis sehen", bemerkt Dr. Walker. „Die Art der Lichtvariationen ist für jede der neun Exoplanetenbahnen, die 2004 und 2005 von MOST überwacht wurden, unterschiedlich. Die Erklärung für die gesamte Variabilität muss intrinsische Sterneffekte wie Rotation und planeteninduzierte Effekte wie verursachte Erwärmung umfassen durch Gezeiten und Magnetfelder - ein komplexes Modell, um sicher zu sein. “
Die Theorien über die Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen wurden vor einem Jahrzehnt durch die Entdeckung des ersten dieser riesigen Exoplaneten (sogenannte „heiße Jupiter“) um den sonnenähnlichen Stern 51 Pegasi erschüttert. Der Planet im Tau-Bootis-System ist massereicher und näher an seinem Stern als der in 51 Pegasi und stellt ein entferntes Labor für Planetenwissenschaftler dar, um neue Theorien über die Planetenbildung zu testen, die schließlich auf unser eigenes Sonnensystem angewendet werden. Die von MOST enthüllten Details haben bereits Theoretiker und sicherlich die Beobachter im MOST-Team begeistert. Dr. Rainer Kuschnig, MOST Instrument Scientist (UBC), kann seine Begeisterung kaum fassen: „Es macht enormen Spaß, die Daten dieses Systems vom Satelliten zu sehen und jeden Tag etwas Neues zu sehen. Das ist so cool!"
MOST (Microvariability & Oscillations of STars) ist eine Mission der Canadian Space Agency. Dynacon Inc. aus Mississauga, Ontario, ist der Hauptauftragnehmer für den Satelliten und seinen Betrieb, wobei das Institut für Luft- und Raumfahrtstudien der Universität Toronto (UTIAS) ein wichtiger Subunternehmer ist. Die University of British Columbia (UBC) ist der Hauptauftragnehmer für das Instrument und die wissenschaftlichen Operationen der MOST-Mission. MOST wird über ein globales Netzwerk von Bodenstationen an UTIAS, UBC und der Universität Wien verfolgt und betrieben.
Animationen von eta Boo und tau Boo sind verfügbar unter:
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/etaBoo2.wmv
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/tauBootis3.wmv
Originalquelle: MOST-Pressemitteilung
