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Geheimnisse der Sterne: Warum werden die meisten Sterne von Planeten begleitet?
Im riesigen Universum stellt die Existenz von Sternen eine ideale Umgebung für die Entstehung von Planeten dar. Mit zunehmender Erforschung des Universums haben Wissenschaftler entdeckt, dass fast alle Sterne von Planeten begleitet werden. Der Studie zufolge besitzt im Durchschnitt fast jeder Stern mindestens einen Planeten. Die Eigenschaften dieser Planeten und ihre Beziehung zu Sternmerkmalen sind eines der wichtigen Themen, an deren Erforschung die Astronomen derzeit intensiv arbeiten.
Verhältnis von Sternen zu Planeten
Was den Anteil aller Sterne mit Planeten betrifft, so lassen aktuelle Forschungsergebnisse vermuten, dass die Zahl ziemlich erstaunlich sein dürfte. Obwohl sich die genaue Zahl aufgrund der technischen Einschränkungen bei der Erkennung entfernter Exoplaneten nicht ermitteln lässt, haben Studien ergeben, dass sich in der bewohnbaren Zone von etwa jedem fünften sonnenähnlichen Stern ein Planet von der Größe der Erde befindet.
„Sterne, die Planeten umkreisen, sind die Regel, nicht die Ausnahme.“
Wissenschaftler erkennen Planeten mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode und der Transitmethode, die bei großen Planeten in kleinen Umlaufbahnen am empfindlichsten sind. Daher handelt es sich bei den meisten der uns heute bekannten Exoplaneten um sogenannte „heiße Jupiter“, also Planeten mit großer Masse und kurzer Umlaufzeit. Einer Untersuchung aus dem Jahr 2005 zufolge beherbergen etwa 1,2 Prozent der sonnenähnlichen Sterne heiße Jupiter, während etwa 3 bis 4,5 Prozent der sonnenähnlichen Sterne Riesenplaneten mit der Masse von mindestens 30 Erden beherbergen könnten.
Sterntypen und Spektralklassifizierung
Die meisten der bislang bekannten Exoplaneten umkreisen Hauptreihensterne ähnlich unserer Sonne, vorwiegend der Spektralklassen F, G und K. Obwohl bei manchen masseärmeren Sternen, etwa Roten Zwergen, die Wahrscheinlichkeit geringer ist, Planeten zu entdecken, hat das Kepler-Weltraumteleskop dennoch viele Planeten um Rote Zwerge entdeckt.
„Wenn sehr massereiche Sterne Planeten bilden, erzeugen sie einen Photoevaporationseffekt, der die Planetenbildung verhindert.“
Darüber hinaus besitzen laut Forschung etwa ein Sechstel der Sterne mit der doppelten Masse der Sonne einen oder mehrere Planeten von der Größe des Jupiters, und bei den Roten Zwergen umkreist sie etwa jeder dritte Rote Zwerg. große Planeten. Aus Kepler-Beobachtungen wissen wir, dass die Rate, mit der Planeten erscheinen, zunimmt, wenn ein Stern abkühlt und seine Masse zunimmt.
Der Einfluss der Metallizität
Die Metallizität eines Sterns, also der Gehalt an schweren Elementen, hängt eng mit der Entstehung von Planeten zusammen. Die Studie zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Sterne mit hoher Metallizität Planeten, insbesondere Riesenplaneten, besitzen, viel höher ist als die von Sternen mit niedriger Metallizität. Dies zeigt, dass die Metallizität im Prozess der Planetenentstehung eine entscheidende Rolle spielt.
„Asteroiden kommen in Sternen mit höherer Metallizität dreimal häufiger vor als in Sternen mit geringerer Metallizität.“
Einer Studie aus dem Jahr 2014 zufolge wird eine erhöhte Metallizität die Häufigkeit verschiedener Planetentypen erhöhen; insbesondere die Entstehung großer Planeten profitiert von einer Umgebung mit höherem Metallgehalt.
Planeten in mehreren Systemen
Auch die Multiplizität eines Sterns beeinflusst die Planetenentstehung. Der Studie zufolge beträgt die Vielfalt der Roten Zwerge etwa 25 %, während die Vielfalt sonnenähnlicher Sterne bei etwa 45 % liegt. Dies bedeutet, dass bei der Entstehung von Planeten die Umgebung des Sterns Einfluss auf die Stabilität des Planetensystems hat. Man weiß, dass Dutzende von Planeten Doppelsternsysteme umkreisen, wie zum Beispiel 55 Cancri. Dies könnte ein Beweis dafür sein, dass Planeten nicht nur um einzelne Sterne, sondern auch in Mehrfachsystemen entstehen können.
Offene Sternhaufen und Planetenentdeckung
Offene Sternhaufen sind wichtige Orte der Sternentstehung, allerdings wurden in derartigen Umgebungen bisher relativ wenige Planeten gefunden. Einige Studien legen nahe, dass dies daran liegen könnte, dass die Umgebung offener Sternhaufen die Entstehung von Planeten behindert. Jüngste Entdeckungen haben bestätigt, dass die Existenzrate von Planeten in offenen Sternhaufen ähnlich hoch ist wie die von Sternen außerhalb des Feldes. Im N-Cluster 6811 wurden zwei Planetensysteme entdeckt.
Mit dem Fortschritt der Technologie werden wir in der Zukunft Exoplaneten genauer beobachten und klassifizieren können und ein tieferes Verständnis des Entstehungsprozesses von Planeten und ihrer Beziehung zu Sternen erlangen. Wenn wir in den Nachthimmel blicken, sind wir dann erstaunt darüber, wie viele unbekannte Planeten zwischen diesen einsamen Sternen lauern?
