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Beobachtungen zeigen, wie ein Planet Eruptionen auf seinem Mutterstern verursacht. Die im Fachjournal Nature veröffentlichte Entdeckung liefert neue Erkenntnisse, wie Planeten und Sterne miteinander interagieren und sich gemeinsam entwickeln.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben den ersten eindeutigen Fall entdeckt, in dem ein Planet seinen Heimatstern zum Aufflammen bringt, und damit neue Einblicke in die dramatischen Wechselwirkungen zwischen Sternen und ihren eng umkreisenden Planeten gewonnen. Die Forschung wurde von Dr. Ekaterina Ilin und Dr. Harish K. Vedantham von ASTRON (Niederländisches Institut für Radioastronomie), sowie Prof. Dr. Katja Poppenhäger vom AIP geleitet und zusammen mit einem internationalen Team von Mitarbeitenden durchgeführt.
Im Zentrum der Entdeckung steht das junge Sternensystem HIP 67522, das rund 408 Lichtjahre entfernt im Sternbild Oberer Centaurus Lupus liegt. Dort umkreist ein Riesenplanet, in einer der engsten bekannten Umlaufbahnen, seinen Stern in weniger als sieben Tagen. Das Team um Ekaterina Ilin hat herausgefunden, dass in den Momenten, in denen der Planet aus unserer Perspektive vor dem Stern vorbeizieht, vermehrt stellare Flares auftreten. Diese gewaltigen Ausbrüche elektromagnetischer Energie und Eruptionen scheinen direkt durch den Einfluss des Planeten verursacht.
„Wir haben den ersten klaren Nachweis für eine Stern-Planet-Interaktion gefunden, bei der ein Planet energiereiche Flares auf seinem Heimatstern auslöst“, erklärt Ekaterina Ilin. „Besonders bemerkenswert ist, dass diese Wechselwirkung mindestens drei Jahre anhielt, so dass wir sie im Detail untersuchen konnten.“
Die Analyse basiert auf fünf Jahren Beobachtungen aus mit dem TESS-Satelliten der NASA und dem CHEOPS-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Die Studie zeigt, dass der Planet Energie freisetzt, indem er die Magnetfeldlinien seines Sterns stört, der sich explosionsartig entlädt – ein regelrechtes „Feuerwerk“ im All. „Diese Art von Stern-Planet-Wechselwirkung wurde schon seit langem erwartet, aber der Nachweis war nur mit dem großen Datensatz der Weltraumteleskope möglich“, so Katja Poppenhäger.
Diese interplanetare Interaktion hat auch dramatische Auswirkungen auf den Planeten selbst: Er wird sechs Mal häufiger bestrahlt als ohne diese Verbindung. Daten des James-Webb-Weltraumteleskops zeigen eine ungewöhnlich ausgedehnte Atmosphäre. „Der Planet setzt sich im Wesentlichen selbst einem intensiven Bombardement von Strahlung und Partikeln aus, die von diesen induzierten Flares ausgehen“, erklärt Harish K. Vedantham. „Dieses selbstverschuldete Weltraumwetter führt wahrscheinlich dazu, dass sich die Atmosphäre des Planeten aufbläht, und kann die Geschwindigkeit, mit der der Planet seine Atmosphäre verliert, dramatisch beschleunigen.“
Die Entdeckung macht HIP 67522 zu einem Modellfall für die Untersuchung der jungen planetaren Entwicklung unter extremen Bedingungen. Zukünftige Beobachtungen dieses und anderer Systeme sollen klären, wie Energie entlang der Planet-Stern-Verbindung transportiert und freigesetzt wird, wie verbreitet dieses Phänomen in jungen Planetensystemen ist und wie es die Atmosphäre junger Planeten beeinflusst.
Dr. Ekaterina Ilin, Ilin@astron.nl
Prof. Dr. Katja Poppenhäger, +49 331 7499 223, kpoppenhaeger@aip.de
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07511-z
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wissenschaftler, jedermann
Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Buntes aus der Wissenschaft, Forschungsergebnisse
Deutsch
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