Das fehlende Glied im All

Cambridge/Wien. Nasas Planetenjäger TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) hat gleich drei neue Welten entdeckt. Sie zählen zu den kleinsten und unserer Erde am nächsten gelegenen Exoplaneten, die bisher bekannt sind. Die Himmelskörper - eine kleine, steinige Supererde und zwei Gasriesen ähnlich Neptun - umkreisen einen Stern 73 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das neue Planetensystem namens TOI-270 könnte noch weitere Besonderheiten aufweisen, wie Forscher des Massachusetts Institute of Technology in "Nature Astronomy" berichten.

Der Neptun-ähnliche TOI 270d befindet sich auf der äußersten Bahn vermutlich in einer gemäßigten Zone. Seine Atmosphärentemperatur liegt am äußersten Rand bei nur 66 Grad Celsius - ein Klima, das Lebensformen zulassen würde. Die Forscher gehen aber nicht davon aus, denn die Planetenoberfläche selbst dürfte zu heiß sein, um Wasser zu beherbergen.

Insgesamt seien dem Planetensystem im Vergleich zu unserem Sonnensystem einige Kuriositäten eigen, so das Forscherteam um Studienautor Maximilian Günther vom MIT’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. So sind die drei Planeten etwa vergleichbarer Größe (siehe Grafik) - ein Kontrast zu unserem Sonnensystem, einer Welt der Extreme. Dieses beheimatet kleine, steinige Welten wie Merkur, Venus, Erde und Mars, die massiveren Planeten Jupiter und Saturn sowie die abgelegenen Eisriesen Neptun und Uranus. Zwischen Erde und Neptun liegen in Bezug auf die Größe Welten.

Die Neptun-"Nachbauten"

Die Himmelskörper von TOI-270 liegen im Vergleich dazu in der Mitte und sind alle drei noch dazu relativ ähnlicher Größe. Beide Neptun-ähnlichen Körper sind kleiner als der himmlische Meeresgott und nicht wesentlich größer als der Steinplanet in diesem System.

Die Astronomen denken, dass die Neptun-"Nachbauten" ein fehlendes Glied in der Planetenformation darstellen könnten. Sie könnten auch dazu beitragen, mehr über die Entstehung solcher Stein- oder Eiswelten zu erfahren.

Besonders gut zu beobachten

TOI-270 sei ideal, mögliche Antworten auf solche Fragen zu finden, so die Forscher. "Dieses System hat viele kleine Teile parat, mit denen wir das Puzzle weiter bauen können", erklärt Günther. Die Nähe zum Stern schaffe eine besonders helle Umgebung zudem sei der leuchtende Mittelpunkt ungewöhnlich ruhig. Das ermöglicht den Forschern eine besonders gute Beobachtung.

Zwar wird wohl kaum jemals ein Lebewesen die Reise dorthin antreten können, dennoch liegt das Planetensystem mit 73 Lichtjahren Entfernung relativ nahe. "Der Durchmesser unserer Galaxie beträgt 100.000 Lichtjahre und diese ist lediglich eine von rund einer Million solcher Himmelswelten", betont der Astrophysiker Steven Kane. "Die 73 Lichtjahre machen ihn praktisch zu einem Nachbarstern."

TESS erkundet in Abschnitten von je 27 Tagen Dauer in Teilstücken den Himmel und beobachtet dabei tausende an Sternen auf mögliche Transits - also charakteristische Helligkeitsveränderungen, die den Nachweis für Exoplaneten liefern können. Es sei möglich, dass TOI-270 noch weitere Planeten, vielleicht sogar in einer bewohnbaren Zone, beheimatet, betont Günther. Diese Zone könnte in etwa 15 Millionen Kilometer Entfernung vom Stern beginnen. Planet d liegt in etwa 10 Millionen Kilometer entfernt.

Weitere Beobachtungen sollen den Astronomen zufolge mit dem James Webb-Weltraumteleskop durchgeführt werden, dessen Start für 2021 anberaumt ist. Damit wird es möglich sein, die Zusammensetzung der Atmosphäre der drei Planeten auf Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu messen, so die Forscher.