Das WASP-Team (Wide Angle Search for Planets) wartet mit einer grossen Überraschung auf. Nach ihren Untersuchungen weist ein hoher Anteil der Transit-Planeten, die bisher vom WASP-Projekt entdeckt wurden, eine stark geneigte oder gar retrograde Umlaufbahn auf. Was bedeutet dies? Betrachtet man zum Beispiel unser Sonnensystem von Norden her, bewegen sich erstens alle Planeten im Gegenuhrzeigersinn um die Sonne. Die Sonne selbst rotiert auch um ihre eigene Achse, und zwar ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn. Zweitens liegen die Bahnen der Planeten des Sonnensystems ungefähr in der Äquatorebene der Sonne.
Bei einigen der erwähnten WASP-Planeten (allesamt "Hot Jupiters") ist beides nicht der Fall: die Planetenbahnen sind stark gegen die Äquatorebene des Sterns geneigt, in 5 von 26 Fällen (19%) ist die Bahnebene des Planeten sogar "überkippt", er bewegt sich also entgegen der Drehrichtung des Sterns. Über 80% der untersuchten Hot Jupiters weisen einen Winkel von mehr als 22 Grad zwischen der Bahnebene und dem Sternäquator auf (zum Vergleich: Rekordhalter im Sonnensystem ist Merkur mit 7 Grad Neigung zur Ekliptik).
Wie lässt sich die Rotationsrichtung des Planeten im Vergleich zu seinem Stern bestimmen? Wenn ein Stern sich dreht, bewegt ein Teil der Sternoberfläche sich auf uns zu, während ein anderer Teil sich von uns wegbewegt. Dies führt zu einer Blau- beziehungsweise Rotverschiebung des Sternspektrums. Da ein Teleskop die Sternoberfläche normalerweise nicht auflösen kann, mischen sich die beiden Anteile und bleiben unerkannt. Wenn nun aber ein Transit-Planet seinen Stern bedeckt, deckt er immer nur einen Teil der Sternoberfläche ab - deckt er etwa gerade den Teil ab, der sich von uns wegbewegt, wird der rotverschobene Teil des Spektrums etwas unterdrückt, so dass das Spektrum insgesamt "blauer" wird. Später im Transit bedeckt er die andere Hälfte des Sterns, womit das Spektrum wieder "roter" wird. Aus einer akribischen Analyse des Sternspektrums lässt sich dann der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Planeten und der Rotationsachse des Sterns bestimmen. Dies wird als Rossiter-McLaughlin-Effekt bezeichnet und wurde hier verwendet.
Sollten sich diese überraschenden Ergebnisse bestätigen, würden sie die bisherigen Planetenentstehungsmodelle für Hot Jupiters herausfordern. Bisher ging man von folgendem Bild aus: Durch die Interaktion des neu gebildeten Gasriesen mit dem Rest der Gas- und Staubscheibe, die einen jungen Stern umgibt, kann es zu einer Wanderbewegung ("Migration") des Planeten zum Stern hin kommen, die erst gestoppt wird, wenn der Planet den Inneren Rand der Scheibe erreicht.
Sollten sich jedoch die Erkenntnisse des WASP-Teams bestätigen, ist zu vermuten, dass abgesehen von der Interaktion mit der Scheibe auch ein anderer Effekt eine Rolle spielen kann - oder vielleicht sogar die Hauptrolle spielt: die Interaktion mit anderen, äusseren Planeten im System. So ist es möglich, dass diese den Planeten über den sogenannten "Kozai-Mechanismus" auf eine hochexzentrische, stark geneigte Bahn bringen, die erst später durch Gezeitenreibung mit dem Stern wieder "zirkularisiert" (kreisförmig gemacht) wird, wobei der Planet in einem sehr engen, stark geneigten Orbit um seinen Stern endet. Dies jedoch würde bedeuten, dass die Bahnen der Planeten in einem solchen System erst nach hunderten von Millionen Jahren stabilisieren - erdähnliche Planeten könnten sich in einem solchen System nicht bilden.
ESO Pressemeldung (englisch)
Meldung bei Astronews.com (deutsch)
Preprint mit allen technischen Details zu drei der fünf retrograden Planeten
Die fünf retrograden Planeten im Katalog der Welten
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