Immer mehr extrasolare Planeten werden entdeckt - doch nicht alle Messdaten sind verlässlich.
Graz/Wien. Astronomen haben bisher etwa 3000 Planeten entdeckt, die um andere Sonnen kreisen - eventuell könnte einer Leben beherbergen. Wissenschafter des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF) wollten die physikalischen Eigenschaften einiger Exoplaneten genauer studieren. Dabei haben sie entdeckt, dass von den 167 Neptun-ähnlichen Planeten bis zu einem Fünftel vermutlich anders beschaffen ist als bisher angenommen.
"15 bis 20 Prozent der bekannten Neptun-ähnlichen Planeten mit geringen Dichten dürften so, wie sie von Teleskopen wie Kepler gemessen wurden, gar nicht existieren", berichtet das Team vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) im Fachjournal "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". "Offensichtlich wurden bei ihrer Beobachtung Masse, Temperatur oder der Radius fehlinterpretiert", schreiben Luca Fossati, Patricio Cubillos und ihre Kollegen in einer Aussendung zu ihrer Studie.
Die Wissenschafter untersuchten Daten zu Neptun-ähnlichen Exoplaneten. Extrasolare Planeten, die als "Neptune" bezeichnet werden, sind in etwa so groß wie der äußerste Planet. Anders als Neptun sind sie jedoch heiß, weil ihre Umlaufbahn sehr nahe an ihrem Heimatstern liegt.
Bei der Messung von Exoplaneten beginnen Astronomen bei Radius und Masse, da diese Parameter am einfachsten zu bestimmen sind. "Wir vermuten, dass bereits hier Ungenauigkeiten passiert sind und der Radius und die Masse unterschätzt wurden", sagt Ko-Autorin Ines Juvan vom IWF. Aus diesen Parametern errechnen die Forscher die Dichte. "Die gemessenen Dichten sind laut unseren Modellrechnungen zu gering."
Als sie die Messungen mit mathematischen Berechnungen und Modellen verglichen, erhielten die Forscher keine Bestätigung, sondern Abweichungen. "Die Parameter für einen Teil der studierten Planeten ergaben keinen Sinn", erklärt Juvan.
Hinzu käme das Alter der Himmelskörper. Bei einer derart geringen Dichte hätten sie mittlerweile ihre Atmosphäre verlieren müssen. Bei den Planeten wurden jedoch Wasserstoff-Atmosphären und Gashüllen ausgemacht, "die laut den Berechnungen gar nicht da sein dürften".
Fehlinterpretationen
All dies verdeutlicht, wie schwierig es ist, verlässliche Informationen über Planeten in anderen Sonnensystemen zu sammeln: Weitaus mehr Messergebnisse könnten danebenliegen, als sich die Menschheit vielleicht erhofft. "Diese große Anzahl von Exoplaneten mit fehlinterpretierten physikalischen Parametern stellt ein ernsthaftes Problem für Studien über Planetenentstehung dar", hebt IWF-Wissenschafter Luca Fossati hervor.
Jene 3000 bisher entdeckten Objekte, die Exoplaneten zugeordnet werden, "scheinen nicht den Planeten in unserem Sonnensystem zu entsprechen. Manche sind ähnlich in Größe, haben aber andere Eigenschaften. Sie kreisen, zum Beispiel in anderen Entfernungen um ihre Muttersterne", sagt Juvan.
Je kleiner und je leichter ein Exoplanet ist, desto schwieriger ist es, seine Eigenschaften zu bestimmen. "Der Grund ist die große Entfernung der Planeten. Zudem ist es schwierig, das Signal eines kleinen Planeten vom Signal seines strahlenden Sterns zu unterscheiden", erklärt Patricio Cubillos: "Besonders leichtere, kleinere Exoplaneten müssen genauer studiert werden."
Schärfere Blicke könnte eine neue Generation an Teleskopen ins All werfen. Ab 2024 soll die mit 34 Teleskopen und Kameras ausgerüstete europäische Raumsonde "Plato" den Himmel vom All aus beobachten. Das ebenfalls europäische Teleskop "Cheops" soll ab Ende dieses Jahres bekannte Planeten erstmals in hoher Auflösung anschauen.