Ferne Welten sind Planetenjägern in den letzten Jahren geradezu massenweise ins Netz gegangen – mittlerweile stehen deshalb die besonderen Exemplare im Fokus und Astronomen versuchen, ihnen immer mehr Geheimnisse zu entlocken. Ein spezielles Interesse gilt dabei den Baby-Planeten. Denn Einblicke in die planetaren Kinderstuben können auch Licht auf die Geschichte unseres Sonnensystems werfen, in dem sich die Erde und ihre Geschwister einst ebenfalls aus einer protoplanetaren Scheibe gebildet haben.
Im Bereich der Erforschung junger Planetensysteme sorgten 2018 Aufnahmen des Very Large Telescope für Aufsehen: Sie zeigten einen Planeten, der gerade in der Staubscheibe um einen jungen Stern heranwächst und bereits die fünffache Masse des Jupiters erreicht hat. Der Exoplanet mit der Bezeichnung PDS 70b wurde dabei auf ein im astronomischen Maßstab sehr geringes Alter von fünf Millionen Jahren geschätzt. Er umkreist einen Zwergstern, der sich 370 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Centaurus befindet.
Ein Astro-Promi im UV-Blick
Dieses planetare Riesenbaby stand nun erneut im Visier eines internationalen Astronomenteams. “Wir wissen bisher wenig darüber, wie Riesenplaneten entstehen. Dieses System bot Möglichkeiten, zu beobachten, wie Material auf einen Planeten fällt”, sagt Co-Autor Brendan Bowler von der University of Texas in Austin. Bei ihren Untersuchungen kam nun das Hubble-Weltraumteleskop der NASA zum Einsatz. Wie die Astronomen erklären, ermöglichte seine spezielle Empfindlichkeit gegenüber ultravioletter Strahlung (UV) die Einblicke in den planetaren Wachstumsprozess. Denn in diesem Wellenlängenbereich leuchtet das heiße Gas, wenn der Planet es sich aus seinem Umfeld einverleibt.
Um dies mit Hubble „sehen“ zu können, galt es allerdings eine grelle Herausforderung zu meistern: Die Astronomen mussten den Mutterstern ausblenden. Denn er leuchtet im UV-Wellenlängenbereich mehr als 3000 Mal heller als der Planet PDS 70b. Es gelang den Forschern schließlich, ein Bildbearbeitungsverfahren zu entwickeln, durch das sich das Blendlicht des Sterns entfernen lässt, sodass sich nur noch das vom Planeten emittierte Licht abzeichnet. Dabei handelt es sich um einen wichtigen Aspekt der Studie, betonen die Wissenschaftler. Denn das Verfahren erweitert die Möglichkeiten der Planetenuntersuchung mittels Hubble.
Durch ihre UV-Beobachtungen konnten die Astronomen nun verdeutlichen, wie das Material der Gas- und Staubscheibe des Sterns zum Futter des jungen Planeten wird. PDS 70b ist dabei von einer eigenen Gas- und Staubscheibe umgeben, die wiederum Material aus der weitaus größeren zirkumstellaren Scheibe absaugt. Die Forscher vermuten, dass sich Magnetfeldlinien von der zirkumstellaren Scheibe bis in die Atmosphäre des Exoplaneten erstrecken und Material auf die Oberfläche des Planeten leiten.
