Die scheuen Giganten

Trabanten neuen Typs

Im Januar stellte ein internationales Team um David Kipping der Fachwelt einen Exomond-Kandidaten vor. Der Astronom von der New Yorker Columbia University hatte ebenfalls die Kepler-Lichtkurven von 70 extrasolaren Planetensystemen daraufhin untersucht, ob sich darin die Signale solcher Monde verbergen. Alle Planeten, im Expertenjargon „cool Jupiters“ genannt, waren Gasriesen und relativ weit von ihren jeweiligen Heimatsternen entfernt. Nur ein einziges dieser Systeme überstand die mehrstufigen Tests, mit denen die Forscher echte Monde von Fehlinterpretationen der Daten unterschieden. Denn verglichen mit den Abdunklungen der Planeten produzieren Exomonde nur schwach ausgeprägte Signale in den Lichtkurven. Damit steigt die Gefahr von Irrtümern.

Kippings Kandidatensystem heißt Kepler-1708. Es befindet sich im Sternbild Schwan, rund 5580 Lichtjahre von uns entfernt. Klar ist, dass dort ein Gasplanet existiert. Er ähnelt wohl Jupiter und umkreist seinen sonnenähnlichen Heimatstern in rund zwei Jahren – ähnlich wie unser Mars die Sonne. Wenn Kippings Team recht behält, begleitet diesen Planeten ein Riesenmond: Er soll den 9,96-fachen Durchmesser der Erde haben.

Manche Monde im Sonnensystem würden auch als Planeten durchgehen, wenn sie die Sonne auf eigenen Bahnen umliefen. Doch diese Exemplare sind selten und viel kleiner: Jupiters Ganymed ist der größte, mit 5268 Kilometern im Durchmesser übertrifft er unseren Mond um das 1,5-Fache. Gleichwohl kommt er auf kaum 42 Prozent des Erddurchmessers.

Weitere Kandidaten

Schon 2019 hatte Kipping einen extrasolaren Mondkandidaten vorgestellt, dessen Existenz er mit Transitmessungen der Weltraumteleskope Hubble und Kepler belegte (bild der wissenschaft 6/2019, „Der erste Exomond?“). Auch dieser Kandidat war verglichen mit den Trabanten im Sonnensystem ein Gigant: Seine Ausmaße sollen die der Erde fast vierfach übertreffen. Allerdings wurde der damalige Fund von anderen Experten bezweifelt, und sein Status konnte in den vergangenen drei Jahren nicht weiter gefestigt werden. Gegenüber dem aktuell debattierten potenziellen Exomond im Kepler-1708-System fordert Kipping ebenfalls einen „angemessenen Skeptizismus“ und weitere Beobachtungen.

Unterdessen haben Theoretiker durchgerechnet, wie solche extrasolaren Riesenmonde in die Welt kommen könnten. So hält es Bradley Hansen von der University of California in Los Angeles für möglich, dass ein derartiger Mond einst selbst als Gasplanet angefangen hat. Dem Szenario zufolge ging ihm noch in der Wachstumsphase der Nachschub aus, da ein benachbarter und geringfügig größerer Planet alles Gas aufsaugte. Schließlich geriet der unterfütterte Planet als Riesenmond in den Bann seines Konkurrenten.

In Göttingen stimmen erste noch unveröffentlichte Resultate mit dem Pandora-Programm René Heller optimistisch: Bald schon könne eine Liste aussichtsreicher Exomond-Kandidaten auf Basis der Kepler-Daten veröffentlicht werden. Kippings neuen Kandidaten beurteilt er eher skeptisch. Befragt man Kenner der Exoplaneten-Szene, so bestätigen sie, dass überhaupt nur die Signale von Exomonden größer als unsere Erde auf der Basis der Kepler-Messungen entdeckt werden können.

Es bahnt sich also an, dass die gängige Vorstellung von Planetenmonden korrigiert werden muss: Es handelt sich nicht zwangsläufig um so kleine Körper wie in unserem Sonnensystem. Auch riesenhafte Exemplare könnten in fernen Planetensystemen der Milchstraße ihre Runden drehen.

Dass schon die ersten Mondfunde auf solche Giganten hindeuten, heißt nicht, dass die Riesen häufig sind. Kipping erinnert daran, dass die ersten Mitte der 1990er-Jahre entdeckten Exoplaneten Gasriesen waren, die ihre Heimatsterne extrem nah umkreisten: die „hot Jupiters“. Erst als die Suchmethoden verfeinert wurden, tauchten auch andere Planetentypen auf.

„Tatsächlich sind heiße Jupiter bemerkenswert selten. Sie kommen nur bei 0,5 Prozent der Sterne vor“, sagt Kipping. Mit den damaligen Methoden waren sie nur besonders leicht zu finden. Bei den Mondgiganten scheint sich nun etwas Ähnliches zu wiederholen.