Ein Planet zerstört sich selbst

Außerhalb unseres Sonnensystems sind bereits 7500 Planeten bekannt. Knapp 2900 von ihnen umrunden ihren jeweiligen Stern auf einer engen Umlaufbahn in weniger als zehn Tagen. Jetzt hat ein Forschungsteam erstmals beobachtet, wie sich die Magnetfelder eines jungen Sterns und Planeten gegenseitig beeinflussen: Der 400 Lichtjahre entfernte Planet HIP 67522b löst regelmäßig starke Eruptionen auf seinem Stern aus. Diese Strahlungsausbrüche treffen dann, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ berichten, den Planeten und zerstören langsam dessen Atmosphäre.

Der Planet HIP 67522b kreist um den Stern HIP 67522. Dieser ähnelt unserer Sonne, ist mit 17 Millionen Jahren aber noch sehr jung. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist 4,5 Milliarden Jahre alt. Und während unsere Sonne alle 25 Tage einmal um ihre eigene Achse rotiert, dreht sich der junge Stern in etwa anderthalb Tagen einmal um sich selbst. Das führe zu einem starken und unruhigen Magnetfeld, so Ekaterina Ilin vom Niederländischen Institut für Radioastronomie und ihr Team. Dadurch könnten sich die Magnetfelder eines solch jungen Sterns und eines Planeten gegenseitig beeinflussen, vermuten Astronominnen und Astronomen schon lange.

Eruptionen haben Folgen für den Planeten

Um herauszufinden, wie dieser Einfluss aussieht, haben Ilin und ihr Team mit dem Weltraumteleskop TESS gezielt nach jungen Sternen mit Planeten auf engen Umlaufbahnen gesucht. Unter den Kandidaten stach HIP 67522 durch ungewöhnlich helle Strahlungsausbrüche hervor. Sofort begann das Team, den Stern und seinen Planeten mit einem weiteren Weltraumteleskop namens Cheops genauer unter die Lupe zu nehmen. Damit konnte es die Strahlung einzelner Sterne mit bekannten Planeten gezielt vermessen, während TESS lediglich regelmäßig die Helligkeit vieler Sterne misst. „Mit Cheops beobachteten wir insgesamt 15 weitere Strahlungsausbrüche“, berichtet Ilin, „und alle diese Ausbrüche traten auf, als der Planet von der Erde aus gesehen genau vor seinem Stern stand.“

Daraus zogen die Forschenden zwei Schlüsse: Erstens, der Planet löst die Ausbrüche aus, und zweitens, sie zielten genau auf den Planeten. Das liege wahrscheinlich daran, dass der Planet mit seinem Magnetfeld ständig Energie aus dem Magnetfeld des Sterns aufnimmt – und diese Energie schließlich wieder Richtung Stern entlädt, so Ilin. Treffe die Energie auf die Oberfläche des Sterns, löse sie dort eine Eruption Richtung Planet aus. Das passiere noch deutlich häufiger als beobachtet, da sich von der Erde aus nur die Ausbrüche beobachten lassen, die auftreten, wenn der Planet zwischen Stern und Erde steht.

Die Strahlungsausbrüche bleiben für den Planeten nicht ohne Folgen. HIP 67522b ist noch ein junger Planet. Er ist zwar fast so groß wie Jupiter, hat aber nur einen kleinen und leichten festen Kern, dafür aber eine ausgedehnte Atmosphäre. Jede Eruption entreißt dem Planeten mit ihrer starken Strahlung einen Teil der Atmosphäre. Schon in 100 Millionen Jahren, so haben die Forschenden ausgerechnet, dürfte HIP 67522b deshalb kleiner als Neptun werden. Um die Entwicklung solcher ungewöhnlichen Planeten genauer zu studieren, will das Team nun auch weitere ähnliche Systeme aufspüren.

Infografik, wie Strahlungsausbrüche einem Planeten die Atmopshäre entreißen