Bislang kleinster Exoplanet fotografiert

Um den 96 Lichtjahre entfernten Stern 51 Eridani kreist ein Planet mit der zweifachen Jupitermasse. Das zeigen direkte Beobachtungen mit dem neuen „Gemini Planet Imager“ am Gemini South Telescope in Chile. 51 Eridani b ist damit der bislang kleinste Exoplanet, der von Astronomen fotografiert werden konnte – die Mehrzahl der bekannten Planeten bei anderen Sternen lassen sich bislang nur mit indirekten Methoden nachweisen. Der neu entdeckte Planet ähnelt Jupiter im jungen Sonnensystem, berichtet das Entdeckerteam im Fachblatt „Science“.

Jupiterähnlicher Planet vor Sternenhintergrund.
Künstlerische Darstellung von 51 Eridani b.

„Die gegenwärtigen Eigenschaften von 51 Eridani b erlauben uns Rückschlüsse auf seine Entstehungsgeschichte“, sagt Travis Barman von der University of Arizona, „der Exoplanet könnte daher zu einem Eckpfeiler der Erforschung der Planetenentstehung werden.“ Der Stern 51 Eridani ist erst 20 Millionen Jahre alt, kosmisch gesehen also extrem jung. Unsere Sonne ist mit 4,5 Milliarden Jahre erheblich älter. Die Planetenentstehung bei dem jungen Stern ist deshalb vermutlich noch nicht abgeschlossen.

Für die Forscher ist das ein Vorteil: Junge Planeten sind noch nicht abgekühlt und strahlen deshalb heller im Infrarotbereich – und nach dieser Wärmestrahlung sucht der „Gemini Planet Imager“ in der Umgebung junger Sterne. Der Stern selbst, der trotz allem millionenfach heller leuchtet, wird dabei durch eine Blende abgedeckt. 51 Eridani b ist der erste Exoplanet, der von den Forschern mit dem neu in Betrieb genommenen Zusatzgerät aufgespürt wurde. Der „Gemini Planetary Imager“ macht simultan Aufnahmen bei einer großen Zahl unterschiedlicher Wellenlängen und liefert so auch ein Spektrum der von dem jungen Planeten ausgesendeten Strahlung. Es zeigt, dass die Atmosphäre von 51 Eridani b einen hohen Anteil an Methan enthält.

Ein hoher Methananteil ist typisch für die großen Gasplaneten in unserem Sonnensystem. Die bislang direkt beobachteten großen Exoplaneten besitzen im Gegensatz dazu jedoch nur wenig Methan in ihren Atmosphären. Barman und seine Kollegen gehen daher davon aus, dass die Planetenentstehung bei 51 Eridani eine große Ähnlichkeit mit den Prozessen im jungen Sonnensystem aufweist. Mit dem „Gemini Planet Imager“ wollen die Forscher nun viele ähnlich junge Planetensysteme beobachten, um nicht nur neue Erkenntnisse über die Entstehung von Planeten bei anderen Sternen, sondern auch über die Frühzeit unseres Sonnensystems zu gewinnen.