Gegenverkehr: Warum "heiße Jupiter" verkehrt herum kreisen

Wechselwirkung mit anderen Planeten werfen Gasriesen aus der Bahn - und kehren ihren Orbit um.

Heißer Jupiter
Heißer Jupiter

Evanston (USA) - Jupiterähnliche Gasriesen können durch den Einfluss anderer Planeten die Richtung ihrer Umlaufbahn umkehren. Bislang waren solche Orbits gegen den allgemeinen Drehsinn eines Planetensystems für die Astronomen ein unerklärliches Phänomen. Computersimulationen, die amerikanische Forscher im Fachblatt "Nature" präsentieren, liefern nun eine Erklärung für die seltsamen Bahnen.

Seit 1995 haben die Himmelsforscher über 500 Planeten bei anderen Sternen aufgespürt. Viele davon sind sogenannte heiße Jupiter, große Gasplaneten auf extrem engen Umlaufbahnen. Etwa ein Viertel dieser heißen Jupiter kreist verkehrt herum, also gegen die Drehrichtung des Sterns. "Und das ist verrückt, insbesondere für einen Planeten so nahe an einem Stern", erklärt Frederic Rasio von der Northwestern University in Evanston, USA. Denn da ein Stern und seine Planeten aus einer rotierenden Gaswolke entstehen, sollten alle Himmelskörper in einem System die gleiche Rotationsrichtung - die der ursprünglichen Gaswolke - zeigen. Gegenläufige Umlaufbahnen "verletzen offensichtlich unser grundlegendes Verständnis der Planetenentstehung", so Rasio weiter.

Rasio und sein Team haben nun mithilfe von Computersimulationen untersucht, wie sich die Anziehungskraft eines weiteren großen Planeten auf die Bahn eines jupiterähnlichen Himmelskörpers auswirkt. Wie die Forscher berichten, führen sich wiederholende Störungen zunächst dazu, dass die Bahn des Gasplaneten zu einer langgestreckten Ellipse deformiert wird, die ihn nahe an den Stern heranführt. Gezeitenkräfte des Sterns bei den nahen Vorübergängen zwingen den Planeten dann im nächsten Schritt auf eine enge Umlaufbahn - er ist zu einem heißen Jupiter geworden.

Die Arbeit von Rasio und seinem Team zeigt außerdem, dass es zu einem sehr effektiven Austausch der Drehmomente zwischen den beiden beteiligten Planeten kommen kann. Dadurch kippt die Umlaufbahn des heißen Jupiters bis er schließlich gegenläufig um seinen Stern kreist. Damit haben die Forscher nun jedoch ein anderes Problem: "Wir haben früher gedacht, unser Sonnensystem sei typisch für Planetensysteme", so Rasio. "Jetzt müssen wir erkennen, dass wir die Ausnahme sind." Nun gilt es also herauszufinden, warum unser Sonnensystem zu etwas Besonderem geworden ist.