In den letzten Tagen häufen sich die spektakulären Entdeckungen in anderen Planetensystemen. Kepler hat die Atmosphäre eines Exoplaneten „gesehen“ und im System HD 172555 konnte man eine gewaltige Kollision zwischen zwei großen Himmelskörpern nachweisen.
Dramatisches dürfte sich auch im System WASP-17 abgespielt haben – denn der dort entdeckte Planet bewegt sich „falsch herum“ um seinen Stern!
Wenn Planeten entstehen, dann entstehen sie aus der gleichen, sich drehenden Staub- und Gasscheibe wie auch der zentrale Stern. Deswegen drehen sich Planet und Stern auch in die gleiche Richtung um sich selbst: in der selben Richtung, in der sich auch der Planet um den Stern dreht.
Bei WASP-17b ist das aber anders. Die Entdeckung dieses Planeten wurde vorgestern bekannt gegeben. Der Planet ist etwa halb so schwer wie Jupiter – aber deutlich größer. Es handelt sich also um ein Objekt mit einer sehr geringen Dichte.
Das ist aber nicht das einzige ungewöhnliche an WASP-17b. Er bewegt sich entgegengesetzt der Rotationsrichtung um den Stern – er hat eine sg. retrograde Bahn. Der Grund dafür ist in der Vergangenheit des Planetensystems zu suchen.
Bild: NASA (künstlerische Darstellung)
Kurz nach der Entstehung geht es in einem Planetensystem noch wesentlich wilder zu. Viele Protoplaneten schwirren herum und Kollisionen zwischen großen Objekten sind häufig. So einer Kollision haben wir auf der Erde die Existenz des Mondes zu verdanken und auch bei HD 172555 hat so ein Zusammenstoß stattgefunden.
Daher ist es auch nicht verwunderlich, dass man auch bei WASP-17 auf Spuren so einer Kollision stößt. Bzw. vermutlich eines Beinahezusammenstoß, dessen gravitative Nachwirkungen die Bahn von WASP-17b dramatisch verändert haben.
Diese nahe Begegnung mit einem anderen Himmelskörper dürfte auch – unter anderem – für die geringe Dichte des Planeten verantwortlich sein. Der Planet befindet sich extrem nahe am Stern und hat auch eine exzentrische Bahn – d.h. sie weicht von der Kreisform ab (vielleicht auch eine Folge der Beinahe-Kollision). Zusammen mit der retrograden Bahn führt das zu starken Gezeitenkräften die den Planeten aufheizen. Dadurch dehnt er sich aus und hat die geringe Dichte, die die Forscher gemessen haben: nur knapp ein Siebzigstel der Dichte der Erde!
Und weil es auch hier so schön passt, wiederhole ich nochmal, was ich beim letzten Artikel zum Thema „Kollisionen zwischen Planeten“ geschrieben habe:
Beobachtungen solcher „singulären“ Ereignisse sind wichtig! Nur wenn wir genügend verschiedene Daten sammeln, haben wir eine Chance, daraus eine konsistente Theorie zu erstellen. Es bleibt zu hoffen, dass in Zukunft noch mehr Anzeichen solcher Kollisionen entdeckt werden und das wir dadurch unser Verständnis der Planetenentstehung und der Entwicklung von Planetensystemen verbessern können!
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Genial! Trotzdem kann ich mir nicht so recht vorstellen, wie ein Objekt eine retrograde Bahn bekommt, wenn alle Objekte sich praktisch in die selbe Richtung bewegen. Ist das der selbe Effekt, der z.B. genutzt wird, wenn man Raumsonden an Planeten noch einmal so richtig Schwung mitgibt?
Das wundert mich offen gesagt auch – eine Art Swing-by-Effekt würde doch einen nochmals viel schwereren Körper voraussetzen. Ist das womöglich ein Doppelsternsystem? Oder können in der Scheibe Unterwirbelsysteme entstehen, bei denen es tatsächlich Bewegungen gegen die vorherrschende Richtung gibt?
Trotzdem: es ist atemberaubend, mit welchem Tempo jetzt ständig neue Meldungen reinkommen. Säuft die Auswertung da nicht hoffnungslos ab?
@Frank: Naja, bei ner nahen Begegnung ändern sich die Werte für Halbachse, Exzentrizität und Inklination der Bahn oft sprunghaft. Und um ne retrograde Bahn zu bekommen, muss sich die Inklination (Bahnneigung) halt „nur“ stark genug ändern.
Momentan kann ich mir das auch nicht so recht vorstellen.
Gibt es dazu irgendwo eine Animation oder ähnliches?
@Franzerl: Hmm – Animation hab ich jetzt grad keine. Aber stell dir einen Planeten vor, der auf einer Bahn um den Stern ist – in irgendeine Richtung. Jetzt stell dir vor, dass die Bahn sich neigt – also quasi gekippt wird (das bedeutet „Änderung der Inklination“). Kippe die Bahn immer weiter, bis sie senkrecht zur ursprünglich Bahnebene steht. Und dann kippe sie noch weiter – bis sie wieder in der ursprünglichen Ebene liegt – nur jetzt läuft der Planet in die andere Richtung.
ah, o.k., jetzt ist es klar. danke. dachte zuerst, der planet dreht um, was ja sehr seltsam wäre 😉
Hallo Florian,
mal eine Frage zum Thema. Du hast das ja schon erläutert mit den zwei Bahnkomponenten – eine 0 Grad zur Systemekliptik und eine die 90 Grad zu ihr steht. Findet denn so ein Körper der noch die 2. Komponente trägt „seine“ Bahnebene stabil wieder (egal in welchem Winkel (Inklination) zum „Rest“ – siehe Pluto) oder wurde schon beobachtet, das sich diese weiter bewegt? Er also nach 360 Grad Inklination wieder „richtig“ dreht, aber der Prozess beobachtbar ihn wieder aus der Systemekliptik trät (er also unentwegt sich weiter in einer 2. Ebene dreht). Oder „rastet“ er irgendwo gravitativ wieder ein, wie auch immer (Gezeitenkräfte incl., denn der Stern dreht sich ja auch in sich)?
Ich würde denken, daß man das nur kurz beobachten könnte (in astronomischen Zeiträumen) und er wieder in einen synchronen Zustand zum System wechseln möchte (niedrigste Energie).
Grüße
Michael
@Schrauber: Also das mit den 2 Komponenten versteh ich nicht. Wenn sich zwei Körper sehr nahe kommen, dann sorgt die Gravitation dafür, dass sich die Bahnelemente – unter anderem die Bahnneigung – sprunghaft ändern können. Wenn die Begegnung nahe genug und di Gravitationskraft stark genug ist, dann kann sich die Inklination auch stark genug ändern, um die Rotationsrichtung zu beeinflussen. Wie das im Detail abläuft, kann man nicht sagen – das hängt u.a. davon ab, welche anderen Körper sich noch im System befinden.