Das helle, sonnenähnliche Sternensystem namens Nu2 Lupi befindet sich in knapp 50 Lichtjahren Entfernung von der Erde im Sternbild Lupus. Durch einen Zufall hat das Weltraumteleskop Cheops der Europäischen Weltraumorganisation ESA nun einen seiner bisher nicht gesichteten und besonders ungewöhnlichen Planeten entdeckt. Er hat sich offenbar ganz in "Photobombing"-Laune regelrecht vor die Linse gedrängt - so wie sich manche Personen bei einem Foto in den Vordergrund rücken. Der Exoplanet war bei der Beobachtung der beiden innersten Himmelskörper b und c unerwartet aufgetaucht. Er und sein Nachbar beherbergen weit mehr Wasser als die Erde.

"Gleichzeitig mit Planet c zog auch Planet d am Stern vorbei, obwohl seine Bahn deutlich weiter außen im Sternensystem verläuft", erklärt Luca Fossati vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Mitautor der im Fachmagazin "Nature Astronomy" erschienenen Studie. Bereits im Jahr 2019 hatte das Instrument Harps an einem Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile durch Messung der Radialgeschwindigkeit des Sterns entdeckt, dass ihn drei Exoplaneten umkreisen. Der Systematik folgend, dass der Stern als Objekt A gilt, erhielten sie die Namen b, c und d. Die Massen dieser drei Himmelskörper liegen zwischen jenen der Erde und des Neptuns, ihre Umlaufzeiten betragen jeweils etwas mehr als 11, 27 und 107 Tage.

Gestein und Wasser

Die Chancen, so langperiodische Exoplaneten wie d, der mit 107 Tagen Umlaufzeit vergleichsweise weit von seinem Stern entfernt kreist, während eines Transits zu sehen, seien "unglaublich gering", so Fossati.

Systeme wie Nu2 Lupi, wo aus Sicht der Erde Planeten vor einem hellen Stern vorbeiziehen, "sind von größter Bedeutung für unser Verständnis, wie Planeten entstehen und sich entwickeln, da wir mehrere Planeten um denselben hellen Stern im Detail vergleichen können", wird die Hauptautorin der Studie, Laetitia Delrez von der Universität Lüttich (Belgien) von der ESA zitiert. Die meisten bisher entdeckten Exoplaneten mit langer Periode wurden in der Nähe von Sternen gefunden, die zu schwach sind, um detaillierte Beobachtungen zu ermöglichen.

Den Messungen von Cheops zufolge hat Planet d etwa den 2,5-fachen Erdradius und eine Masse, die knapp neunmal so groß wie jene der Erde ist. Die Menge an Strahlung, die den Planeten d von seinem Stern erreicht und seine Umlaufzeit würde in unserem Sonnensystem einem Himmelskörper entsprechen, der zwischen Merkur und Venus die Sonne umkreist.

Die Kombination der Messergebnisse von Cheops mit Archivdaten anderer Observatorien ermöglichte den Forschenden, die mittleren Dichten aller bekannten Planeten des Systems Nu2 Lupi genau zu bestimmen und auch ihre mögliche Zusammensetzung. Demnach besteht Planet b hauptsächlich aus Gestein, während c und d große Mengen an Wasser zu enthalten scheinen. Ihre Atmosphäre besteht aus Wasserstoff und Helium, wobei die Berechnungen der Wissenschafter zeigen, "dass die Gashülle der Planeten schon bei ihrer Entstehung vorhanden war", so Andrea Bonfanti vom IWF.

Kein Planet bewohnbar

Die beiden Himmelskörper enthalten damit weit mehr Wasser als die Erde: Jeweils ein Viertel der Planetenmasse besteht aus Wasser (Erde: weniger als 0,1 Prozent), das allerdings nicht in flüssiger Form vorliegt, sondern als Hochdruckeis oder Hochtemperaturdampf.

Keiner der drei Planeten sei allerdings bewohnbar, aber ihre Vielfalt begeistert die Forscher. Sie sehen in dem System "eine großartige Perspektive für die Zukunft, um zu testen, wie sich diese Körper bilden und im Laufe der Zeit verändern". Zudem bestehe auch das Potenzial, im Nu2-Lupi-System nach Ringen oder Monden zu suchen, da die Präzision und Stabilität des Weltraumteleskops Cheops die Entdeckung von Körpern bis hinunter zu einer Größe von etwa dem Mars ermöglichen könnte.(gral/apa)