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Schlüsselplanet entdeckt: Supererde füllt seit Jahren klaffende Lücke
Ein Planet mit ungewöhnlichem Radius könnte helfen zu verstehen, wie kleine Welten entstehen und sich entwickeln: Eine sogenannte Supererde liegt genau in der rätselhaften "Radiuslücke" - einem Bereich, in dem sonst fast keine Planeten vorkommen.
Schon seit der Kepler-Mission ist bekannt: Bei Planeten mit kurzen Umlaufzeiten gibt es zwei häufige Typen - kompakte, erdähnliche Supererden und größere, gasreiche Mini-Neptune. Dazwischen klafft eine Lücke im Radius-Diagramm: die sogenannte "radius valley", in der Planeten mit etwa 1,8 Erdradien nur kaum zu finden sind. Warum das so ist, ist bis heute nicht abschließend geklärt.
Wie das Team um Jessie L. Christiansen vom Caltech in einer jetzt veröffentlichten Studie berichtet, kommt genau hier TOI-1846 b ins Spiel. Der neue Planet kreist alle 3,9 Tage um einen nahen, kühlen M-Zwerg in 153 Lichtjahren Entfernung zur Erde. Mit einem Radius von rund 1,79 Erdradien liegt er genau in der kritischen Zone. Laut der Studie könnte seine Zusammensetzung "wasserreich" sein - ein möglicher Hinweis darauf, dass er nicht durch Verdampfung einer Atmosphäre entstanden ist, sondern von Anfang an anders aufgebaut war.
Die Validierung des Planeten erfolgte durch eine Kombination aus TESS-Daten, mehrfarbiger Fotometrie am Boden und hochauflösender Bildgebung. Mithilfe von Spektroskopie und Gaia-Daten wurden andere Erklärungen wie Sternenbegleiter ausgeschlossen. Die Transitdaten wurden mit zwei unabhängigen Modellen analysiert. Beide kamen zum gleichen Ergebnis: Es handelt sich um einen echten Planeten. Die Chance, dass der Fund nur ein Fehlalarm war, liegt bei deutlich unter einem Hundertstel Prozent (Falsch-Positiv-Wahrscheinlichkeit von 1,17 × 10⁻⁴).
Die Entdeckung wurde auf arXiv (arXiv:2506.18550v1) veröffentlicht und ist Teil eines größeren Bemühens, sogenannte "Keystone Planets" im Übergangsbereich der Radiusverteilung besser zu verstehen. Je nach Ergebnis könnte TOI-1846 b dabei helfen, zwischen konkurrierenden Theorien zu unterscheiden - etwa ob Atmosphären durch Strahlung verdampfen oder ob manche Planeten von vornherein ohne nennenswerte Gashülle entstehen.
Siehe auch:
TOI-1846 b: Der Planet, den es fast nie gibt
Zwischen zwei bekannten Gruppen von Exoplaneten klafft eine auffällige Lücke - ein Bereich, in dem bisher kaum Planeten mit bestimmten Radien entdeckt wurden. TOI-1846 b gehört genau zu dieser seltenen Sorte. Jetzt wurde seine Existenz mit hoher Sicherheit bestätigt - und sein genauer Standort könnte dabei helfen, offene Fragen über die Entstehung und Entwicklung kleiner Planeten zu beantworten.Schon seit der Kepler-Mission ist bekannt: Bei Planeten mit kurzen Umlaufzeiten gibt es zwei häufige Typen - kompakte, erdähnliche Supererden und größere, gasreiche Mini-Neptune. Dazwischen klafft eine Lücke im Radius-Diagramm: die sogenannte "radius valley", in der Planeten mit etwa 1,8 Erdradien nur kaum zu finden sind. Warum das so ist, ist bis heute nicht abschließend geklärt.
Wie das Team um Jessie L. Christiansen vom Caltech in einer jetzt veröffentlichten Studie berichtet, kommt genau hier TOI-1846 b ins Spiel. Der neue Planet kreist alle 3,9 Tage um einen nahen, kühlen M-Zwerg in 153 Lichtjahren Entfernung zur Erde. Mit einem Radius von rund 1,79 Erdradien liegt er genau in der kritischen Zone. Laut der Studie könnte seine Zusammensetzung "wasserreich" sein - ein möglicher Hinweis darauf, dass er nicht durch Verdampfung einer Atmosphäre entstanden ist, sondern von Anfang an anders aufgebaut war.
Die Validierung des Planeten erfolgte durch eine Kombination aus TESS-Daten, mehrfarbiger Fotometrie am Boden und hochauflösender Bildgebung. Mithilfe von Spektroskopie und Gaia-Daten wurden andere Erklärungen wie Sternenbegleiter ausgeschlossen. Die Transitdaten wurden mit zwei unabhängigen Modellen analysiert. Beide kamen zum gleichen Ergebnis: Es handelt sich um einen echten Planeten. Die Chance, dass der Fund nur ein Fehlalarm war, liegt bei deutlich unter einem Hundertstel Prozent (Falsch-Positiv-Wahrscheinlichkeit von 1,17 × 10⁻⁴).
Schlüssel zum Planetenkabinet
Besonders spannend wird TOI-1846 b durch seine Nähe und seinen Wirtsstern - ein lichtstarker M-Zwerg. Das macht ihn zu einem aussichtsreichen Ziel für künftige Radialgeschwindigkeitsmessungen, etwa mit MAROON-X, einem hochpräzisen Messinstrument, das auf Radialgeschwindigkeiten im Bereich erdgroßer Exoplaneten spezialisiert ist. Erste Modellrechnungen sagen eine Signalamplitude von rund 5,4 m/s voraus - hoch genug, um die Masse präzise zu messen. Damit könnte geklärt werden, ob TOI-1846 b tatsächlich eine wasserreiche Welt ist oder doch zu den Gas-armen Supererden gehört.Die Entdeckung wurde auf arXiv (arXiv:2506.18550v1) veröffentlicht und ist Teil eines größeren Bemühens, sogenannte "Keystone Planets" im Übergangsbereich der Radiusverteilung besser zu verstehen. Je nach Ergebnis könnte TOI-1846 b dabei helfen, zwischen konkurrierenden Theorien zu unterscheiden - etwa ob Atmosphären durch Strahlung verdampfen oder ob manche Planeten von vornherein ohne nennenswerte Gashülle entstehen.
Was sind Exoplaneten?
Exoplaneten sind Himmelskörper, die um andere Sterne außerhalb unseres Sonnensystems kreisen. Sie werden seit den frühen 1990er Jahren entdeckt, wobei die erste bestätigte Entdeckung eines Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern im Jahr 1995 erfolgte - der Planet 51 Pegasi b.
Laut aktuellen Daten wurden bisher über 5.700 Exoplaneten in etwa 4.000 Planetensystemen nachgewiesen. Die meisten dieser Welten unterscheiden sich stark von den Planeten in unserem Sonnensystem und reichen von heißen Gasriesen bis hin zu erdähnlichen Gesteinsplaneten.
Laut aktuellen Daten wurden bisher über 5.700 Exoplaneten in etwa 4.000 Planetensystemen nachgewiesen. Die meisten dieser Welten unterscheiden sich stark von den Planeten in unserem Sonnensystem und reichen von heißen Gasriesen bis hin zu erdähnlichen Gesteinsplaneten.
Wie werden Exoplaneten entdeckt?
Die zwei erfolgreichsten Methoden zur Entdeckung von Exoplaneten sind die Transitmethode und die Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei der Transitmethode beobachten Astronomen den minimalen Helligkeitsabfall eines Sterns, wenn ein Planet vor ihm vorbeizieht - ähnlich einer Mini-Sonnenfinsternis.
Die Radialgeschwindigkeitsmethode nutzt den Dopplereffekt, um die winzigen Schwankungen in der Bewegung eines Sterns zu messen, die durch die Gravitationswirkung eines umlaufenden Planeten verursacht werden. Andere Methoden umfassen die direkte Bildgebung, bei der leistungsstarke Teleskope mit Koronografen ausgestattet sind, und die Gravitationslinsenmethode.
Die Radialgeschwindigkeitsmethode nutzt den Dopplereffekt, um die winzigen Schwankungen in der Bewegung eines Sterns zu messen, die durch die Gravitationswirkung eines umlaufenden Planeten verursacht werden. Andere Methoden umfassen die direkte Bildgebung, bei der leistungsstarke Teleskope mit Koronografen ausgestattet sind, und die Gravitationslinsenmethode.
Was ist die habitable Zone?
Die habitable Zone, auch als "Goldlöckchen-Zone" bezeichnet, ist der Bereich um einen Stern, in dem die Temperaturen theoretisch die Existenz von flüssigem Wasser auf der Oberfläche eines Planeten ermöglichen könnten - eine Grundvoraussetzung für Leben, wie wir es kennen.
Die genaue Lage dieser Zone hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Leuchtkraft und Temperatur des Sterns. Bei einem kühleren Stern wie TRAPPIST-1 liegt diese Zone viel näher am Stern als in unserem Sonnensystem, das sich etwa von der Venus-Umlaufbahn bis knapp außerhalb der Mars-Umlaufbahn erstreckt.
Die genaue Lage dieser Zone hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Leuchtkraft und Temperatur des Sterns. Bei einem kühleren Stern wie TRAPPIST-1 liegt diese Zone viel näher am Stern als in unserem Sonnensystem, das sich etwa von der Venus-Umlaufbahn bis knapp außerhalb der Mars-Umlaufbahn erstreckt.
Ist Proxima Centauri b bewohnbar?
Proxima Centauri b, der uns nächstgelegene bekannte Exoplanet, umkreist den Roten Zwerg Proxima Centauri in dessen habitabler Zone in nur 11,2 Tagen Umlaufzeit. Mit einer Masse von etwa 1,07 Erdmassen könnte er möglicherweise flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche beherbergen.
Allerdings wird vermutet, dass der Planet durch Gezeitenkräfte eine gebundene Rotation aufweist, was bedeutet, dass eine Seite in permanenter Dunkelheit liegt, während die andere ständig dem Stern zugewandt ist. Zudem wird der Planet vermutlich von intensiver UV-Strahlung getroffen, die etwa 400-mal stärker ist als die, der die Erde ausgesetzt ist.
Allerdings wird vermutet, dass der Planet durch Gezeitenkräfte eine gebundene Rotation aufweist, was bedeutet, dass eine Seite in permanenter Dunkelheit liegt, während die andere ständig dem Stern zugewandt ist. Zudem wird der Planet vermutlich von intensiver UV-Strahlung getroffen, die etwa 400-mal stärker ist als die, der die Erde ausgesetzt ist.
Was macht das TRAPPIST-1 System besonders?
Das TRAPPIST-1 System, etwa 40 Lichtjahre entfernt, beherbergt sieben erdgroße Gesteinsplaneten, die einen kühlen Roten Zwergstern umkreisen. Bemerkenswert ist, dass drei dieser Planeten - TRAPPIST-1e, f und g - sich in der habitablen Zone des Sterns befinden.
Diese Planeten bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, erdähnliche Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu studieren. Das James-Webb-Weltraumteleskop untersucht derzeit die Atmosphären dieser Planeten, um festzustellen, ob sie möglicherweise lebensfreundliche Bedingungen aufweisen könnten.
Diese Planeten bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, erdähnliche Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu studieren. Das James-Webb-Weltraumteleskop untersucht derzeit die Atmosphären dieser Planeten, um festzustellen, ob sie möglicherweise lebensfreundliche Bedingungen aufweisen könnten.
Wie viele erdähnliche Planeten gibt es?
Die genaue Anzahl erdähnlicher Exoplaneten ist nicht bekannt, aber Schätzungen legen nahe, dass sie in unserer Galaxie häufig vorkommen. Von den bisher entdeckten Exoplaneten sind jedoch nur wenige wirklich erdähnlich in Bezug auf Größe, Masse und Zusammensetzung.
Die Entdeckung eines Gesteinsplaneten, der in Bezug auf Masse und Entfernung zu seinem Zentralgestirn mit der Erde vergleichbar ist, steht nach aktuellen Forschungserkenntnissen noch aus. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass mit verbesserten Beobachtungsmethoden und neuen Teleskopen in Zukunft mehr solche Planeten gefunden werden.
Die Entdeckung eines Gesteinsplaneten, der in Bezug auf Masse und Entfernung zu seinem Zentralgestirn mit der Erde vergleichbar ist, steht nach aktuellen Forschungserkenntnissen noch aus. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass mit verbesserten Beobachtungsmethoden und neuen Teleskopen in Zukunft mehr solche Planeten gefunden werden.
Wie werden Exoplaneten benannt?
Exoplaneten werden nach einem bestimmten Schema benannt. Der Name setzt sich aus der Bezeichnung des Zentralsterns und einem angehängten Kleinbuchstaben zusammen, beginnend mit "b" für den erst entdeckten Planeten eines Systems (z.B. 51 Pegasi b).
Die Reihenfolge der Buchstaben (b, c, d, usw.) richtet sich nach der Entdeckungsreihenfolge und nicht nach dem Abstand zum Stern. Im Rahmen der Aktion "NameExoWorlds" der Internationalen Astronomischen Union (IAU) wurden bereits über 100 Exoplaneten und deren Sterne offiziell benannt, teilweise nach berühmten Astronomen.
Die Reihenfolge der Buchstaben (b, c, d, usw.) richtet sich nach der Entdeckungsreihenfolge und nicht nach dem Abstand zum Stern. Im Rahmen der Aktion "NameExoWorlds" der Internationalen Astronomischen Union (IAU) wurden bereits über 100 Exoplaneten und deren Sterne offiziell benannt, teilweise nach berühmten Astronomen.
Könnte es Leben auf Exoplaneten geben?
Die Möglichkeit des Lebens auf Exoplaneten ist eine der spannendsten Fragen der Astronomie. Für die Entstehung von Leben, wie wir es kennen, sind vermutlich flüssiges Wasser und eine stabile Atmosphäre notwendig - Bedingungen, die auf einigen Exoplaneten in habitablen Zonen existieren könnten.
Bei Planeten um Rote Zwerge wie TRAPPIST-1 oder Proxima Centauri könnte die intensive Strahlung dieser Sterne jedoch ein Hindernis darstellen. Das James-Webb-Weltraumteleskop wird in den kommenden Jahren die Atmosphären vielversprechender Exoplaneten untersuchen, um mögliche Biosignaturen zu entdecken.
Bei Planeten um Rote Zwerge wie TRAPPIST-1 oder Proxima Centauri könnte die intensive Strahlung dieser Sterne jedoch ein Hindernis darstellen. Das James-Webb-Weltraumteleskop wird in den kommenden Jahren die Atmosphären vielversprechender Exoplaneten untersuchen, um mögliche Biosignaturen zu entdecken.
Zusammenfassung
- Supererde TOI-1846 b liegt genau in der rätselhaften Radiuslücke
- Planet kreist in 3,9 Tagen um einen kühlen M-Zwerg in 153 Lichtjahren
- Mit 1,79 Erdradien liegt der Exoplanet in einer sonst fast leeren Zone
- Möglicherweise wasserreiche Zusammensetzung statt Entstehung durch Erosion
- Die Entdeckung wurde durch TESS-Daten und Bodenmessungen mit hoher Sicherheit bestätigt
- Geeignetes Ziel für präzise Massenbestimmung durch MAROON-X Instrument
- Könnte helfen, offene Fragen zur Entstehung kleiner Planeten zu beantworten
Siehe auch:
- 100 Lichtjahre weg: Webb-Teleskop fotografiert erstmals Exoplaneten
- Wie Science-Fiction: Atmosphäre eines Exoplaneten in 3D erforscht
- Der erste Mond an einem Exoplaneten wurde wahrscheinlich gefunden
- Exoplaneten in HD: Die Sonne als Linse eines gigantischen Teleskops
- So geht die Suche der NASA nach bewohnbaren Exoplaneten jetzt weiter
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