Ins Netz gegangen ist der Planet TOI 849 b dem internationalen Astronomen-Team um David Armstrong von der University of Warwick durch die sogenannte Transitmethode. Er stand im Fokus des Satelliten „TESS“ der NASA, der den leichten Helligkeitsabfall im Licht eines Sterns erfassen kann, den ein vor diesem vorüberziehender Planet erzeugt. Der Planet TOI 849 b kreist den Ergebnissen zufolge um einen von der Erde etwa 730 Lichtjahre entfernten Stern, der unserer Sonne sehr ähnlich ist. Einige ungewöhnliche Merkmale des Planeten erregten allerdings die besondere Aufmerksamkeit der Astronomen und so nahmen sie TOI 849 b immer genauer ins Visier.
Erstaunlich sternnah und dicht
Den Daten zufolge ist er etwa so groß wie der Neptun in unserem Sonnensystem, umkreist seinen Mutterstern allerdings sehr eng: In nur 18 Stunden saust er einmal um das Zentrum dieses Systems. Seine Oberflächentemperatur beträgt dabei etwa 1500 Grad Celsius. Wie die Wissenschaftler erklären, befindet sich TOI 849 b überraschenderweise in der sogenannten „Neptunwüste“. Mit diesem Begriff wird die Region in der Nähe von Sternen bezeichnet, in der kaum Planeten mit der Masse des Neptuns vorkommen. Eine besondere Überraschung ergab zudem die Masseneinschätzung des Exoplaneten. Dabei nutzten die Forscher den Doppler-Effekt: Rückschlüsse auf die Masse sind möglich, indem das „Wackeln“ des Muttersterns des Exoplaneten gemessen wird, das durch seine Gravitationskraft beim Umlauf verursacht wird.
So zeigte sich: TOI 849 b ist etwa 40-mal schwerer als die Erde, sein Radius beträgt aber nur 3,4 Erdradien. Damit muss dieser Himmelskörper eine ungewöhnlich hohe Dichte aufweisen. „Der Planet befindet sich seltsam nah an seinem Stern, wenn man diese Masse betrachtet. Anders gesagt: Es sind keine Planeten mit dieser Masse bekannt, die eine so kurze Umlaufzeit um ihren Stern haben“, sagt Armstrong. Die extreme Dichte des Planeten ist den Forschern zufolge nur dadurch zu erklären, dass TOI 849 b vor allem aus Eisen, Gestein und Wasser besteht, aber nur zu einem sehr geringen Anteil aus Wasserstoff und Helium.
„Für einen so massereichen Planeten ist eine so hohe Dichte, beziehungsweise ein so kleiner Anteil an Wasserstoff und Helium höchst erstaunlich“, betont Co-Autor Christoph Mordasini von der Universität Bern. „Denn bei einer solchen Masse würde man erwarten, dass der Planet während seiner Entstehung in der protoplanetaren Scheibe viel Wasserstoff und Helium angezogen hat“, so der Wissenschaftler. Die plausibelste Erklärung lautet deshalb: „Die Tatsache, dass diese Gase nicht vorhanden sind, lässt darauf schließen, dass es sich bei TOI 849 b um einen exponierten Planetenkern handelt“, sagt Armstrong.
