Seit einer vor fünf Jahren von Calvet et al. veröffentlichten Facharbeit, gilt der T-Tauri-Stern TW Hydrae als Schlüssel zur Erforschung von protoplanetaren Scheiben und angesichts seines Alters von nur 10 Millionen Jahren ist er ein außerordentliches Studienobjekt zur Planetenentstehung. Aufgrund der damaligen Datenlage, vermutete man eine Lücke in der optisch dichten Staubscheibe, die durch einen bereits entstandenen Protoplaneten hätte erklärt werden können.
In späteren Arbeiten geht man jedoch von einem sogenannten "inneren Loch" statt von einer Lücke aus, denn nach neueren Simulationen sollen eher Löcher als Lücken (in den Staubscheiben) durch die Wechselwirkung von wachsenden Planeten entstehen. Das staubarme "innere Loch" um TW Hydrae hat einen äußeren Radius von 4 Astronomischen Einheiten (600 Millionen Kilometer); doch wie muss man sich das genau vorstellen? Während die äußere, noch sehr dichte Staubscheibe 60 Jupitermassen beeinhaltet, ist in dem inneren, fast leergeräumten Bereich nur noch Material für einen maximal 200 Kilometer großen Asteroiden/Mond vorhanden. Dieses Staubband dehnt sich zwischen 0,06 und 4 Astronomische Einheiten aus.
Doch wie wahrscheinlich ist nun die Annahme, dass dieser zweigeteilte Aufbau der Staubscheibe auf einen Planeten hinweist? Für eine Überprüfung der Theorie nutzten Johny Setiawan und Thomas Henning, beide am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, das 2,2 Meter-Teleskop des La Silla Observatory. Im Rahmen des SERAM-Projekts maßen sie zwischen Februar und Mai 2007 die Radialgeschwindigkeit von TW Hydrae. Und zu ihrer großen Überraschung fand sich tatsächlich ein eindeutiger Hinweis auf einen Planeten!
Die mit 10 Millionen Jahren noch junge Sonne wird von einem Hot Jupiter umkreist, der Abstand beträgt nur 0,04 AE (6 Millionen Kilometer) und die Umlaufzeit etwa 3,5 Tage. Die Mindestmasse des Gasriesen TW Hydrae b beträgt rund 1,2 Jupitermassen, doch durch die bekannte (starke) Neigung der Staubscheibe kann die Masse genauer mit 9,5 Jupitermassen angegeben werden. Dieses Ergebnis stellte Thomas Henning am 28. November während eines Vortrages an der ETH Zürich vor. Der Vortrag mit dem Titel
"From Disks to Planets - Boulders, Gaps, and Traffic Jams" kann als Podcast und als Video heruntergeladen werden.
Die Arbeit der deutschen Forscher ist ein einzigartiger Beweis dafür, dass der innere, fast vom Staub leergeräumte Bereich einer viel dichteren Staubscheibe als ein eindeutiger Hinweis auf Planetenentstehung angenommen werden kann.
