Eine neue Waage für ferne Planeten

Washington. US-Astronomen haben eine Art Waage für die Planeten ferner Sterne entwickelt. Die Methode von Julien de Wit und Sara Seager vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) ermittelt die Masse solcher Exoplaneten aus Eigenschaften ihrer Atmosphären. Das Verfahren liefert dieselben Ergebnisse wie die bislang wichtigste, aber nicht immer anwendbare Standardmethode, wie die Forscher im Fachblatt „Science“ berichten.

Mehr als 1000 extrasolare Planeten oder auch Exoplaneten sind bisher entdeckt worden. Die Masse gehört zu ihren wichtigsten Eigenschaften. Sie lässt sich etwa daraus ermitteln, wie stark ein Planet mittels seiner Schwerkraft während einer Umkreisung an seinem Heimatstern rüttelt und diesen damit leicht zum Schwanken bringt.

Zahlreiche Exoplaneten sind inzwischen entdeckt worden, weil sie während ihres Umlaufs von der Erde aus gesehen vor ihrem Heimatstern vorbeiziehen und ihn dabei leicht abdunkeln. Diese Ministernenfinsternis, ein sogenannter Transit, lässt sich detailliert vermessen. Oft sind diese Daten so gut, dass sie sogar Informationen liefern zur Atmosphäre des Exoplaneten.

De Wit und Saeger nutzten eine mathematische Beziehung, die die Wirkung von Schwerkraft, Temperatur und Dichte auf das Höhenprofil des Atmosphärendrucks beschreibt. Temperatur, Dichte und Druckprofil lassen sich prinzipiell aus einem Transit bestimmen. Somit können Forscher daraus die Schwerkraft des Planeten ermitteln – und damit seine Masse.

Die MIT-Forscher testeten ihre Methode an einem Exoplaneten mit der Katalognummer HD 189733b, dessen Masse aus Messungen der Radialgeschwindigkeit bekannt ist.