Polarlichter verraten Planeten bei anderen Sternen

Neue Methode kann die Suche nach Exoplaneten mit Radioteleskopen erleichtern

Polarlicht
Polarlicht

Llandudno (Großbritannien) - Um ferne Riesenplaneten zu entdecken, können Astronomen jetzt auch nach deren Polarlichtern suchen. Denn große Planeten in anderen Sonnensystemen, die wie Jupiter oder Saturn ihren Zentralstern in großem Abstand umkreisen, sind mit bisherigen Methoden schwer zu entdecken. Jetzt zeigt ein britischer Forscher, dass sich solche Exoplaneten über viele Lichtjahre hinweg durch die Radiostrahlung ihrer Polarlichter verraten. Damit wären sie mit Radioteleskopen von der Erde aus zu entdecken, berichtete der Astronom diese Woche auf dem "National Astronomy Meeting" in Wales. Bisherige Suchverfahren konzentrieren sich auf eng umlaufende Planeten.

"Unsere Untersuchungen zeigen, dass wir die Radiostrahlung von Polarlichtern in jupiterähnlichen Systemen nachweisen können, selbst wenn sie ähnlich weit von ihrem Stern entfernt kreisen wie Pluto um die Sonne", sagt Jonathan Nichols von der University of Leicester. Während die Polarlichter der Erde durch elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwinds entstehen, ist bei Planeten wie Jupiter und Saturn ein anderer Prozess am Werk. Hier haben die elektrisch geladenen Teilchen ihren Ursprung im Vulkanismus auf Monden, die den jeweiligen Planeten umkreisen.

Nichols und seine Kollegen hatten untersucht, wie die Stärke der Polarlichter - und damit auch der von ihnen ausgehenden Radiostrahlung - von verschiedenen Größen wie der Umlaufbahn des Planeten und der Stärke der hochenergetischen Strahlung seines Zentralstern abhängen. Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass sich die Polarlichter jupiterähnlicher Planeten mit Bahnradien von bis dem 50-fachen des Abstandes Erde-Sonne noch aus Entfernungen von bis zu etwa 150 Lichtjahren nachweisen lassen.

Derzeit sind rund 550 Planeten bei anderen Sternen bekannt, weitere 1250 Kandidaten hat das Satellitenobservatorium Kepler aufgespürt. Doch die bisherigen Nachweisverfahren bevorzugen Planeten auf engen Umlaufbahnen. Die Umlaufzeiten von Jupiter und Saturn um die Sonne betragen 12 beziehungsweise 30 Jahre - für eine verlässliche Entdeckung wäre jeweils ein Vielfaches dieser Zeiten nötig. Ein Nachweis über die Radiostrahlung der Polarlichter ist dagegen unabhängig von der Umlaufzeit. Geeignet für solche Beobachtungen wäre beispielsweise das neue europäische Antennennetz für niederfrequente Radiostrahlung LOFAR, zu dem europaweit rund zehntausend Einzelantennen gehören.