Unerwartete Entdeckung der Geburt von 7 erdähnlichen Planeten

TRAPPIST-1 ist ein ultrakühler Zwergstern in 38,8 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Wassermann. Er beherbergt sieben Planeten mit erdähnlichen Eigenschaften. Auf einigen von ihnen wird sogar Leben vermutet.

Eine neue Studie ist „in die Vergangenheit gereist“, um herauszufinden, wie diese sieben faszinierenden Planeten entstanden sind.

Der Astronom Gabriele Pichierri vom California Institute of Technology (Caltech – USA) und seine Kollegen haben ein Modell erstellt, um die besondere Orbitalkonfiguration des TRAPPIST-1-Systems zu erklären.

Bisher wurde festgestellt, dass die benachbarten Planetenpaare in diesem System Periodenverhältnisse von 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 bzw. 3:2 aufweisen. Dies führt dazu, dass sie beim „Tanzen“ um ihren Mutterstern einen rhythmischen Tanz bilden, der als Orbitalresonanz bezeichnet wird. Es gibt jedoch eine leichte Abweichung: TRAPPIST-1 b und TRAPPIST-1 c liegen bei 8:5, während TRAPPIST-1 c und TRAPPIST-1 d bei 5:3 liegen. Dies enthüllte unbeabsichtigt eine komplexe Planetenmigrationsgeschichte innerhalb des Systems.

Den Autoren zufolge geht man davon aus, dass die meisten Planetensysteme ursprünglich in einem Zustand der Orbitalresonanz lagen, dann aber im Laufe ihrer Lebensdauer erhebliche Instabilitäten aufwiesen und aus dem Takt gerieten.

Das Modell zeigt, dass sich die vier ursprünglichen Planeten des Systems, die sich in der Nähe ihres Muttersterns befanden, einzeln in einer regelmäßigen 3:2-Resonanzsequenz entwickelten.

Erst als sich die innere Grenze der protoplanetaren Scheibe – die in jungen Sternen umgibt und als Materialscheibe dient, aus der Planeten entstehen – nach außen ausdehnte, entspannten sich ihre Umlaufbahnen und bildeten die Konfiguration, die wir heute beobachten.

Der vierte Planet, der sich zunächst am inneren Rand der Scheibe befand, wanderte weiter nach außen und wurde dann wieder nach innen gedrückt, als sich im zweiten Stadium der Entstehung des Systems die drei äußeren Planeten bildeten.

Diese neue Entdeckung hilft uns, einen Prozess besser zu verstehen, der im frühen Sonnensystem stattfand, einschließlich der Bewegung und Erschütterung der übrigen entstehenden Planeten durch Jupiter – den ersten Planeten, der entstand.

Darüber hinaus zeigen die obigen Ergebnisse auch, dass das Sonnensystem in seinen „Urzeiten“ eine viel rauere Welt war, in der große Kollisionen die acht Planeten des Systems in den chaotischen Tanz trieben, den sie heute führen.

Die neue Studie wurde gerade in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.