[ziesell]

Astronomie: Rätsel um zerfallende Exoplaneten-Umlaufbahnen

Stellare Magnetfelder sollen zur Zerstreuung der Gravitationsgezeiten beitragen. Zu diesem Schluss kommt eine Forschungsgruppe.



Ein gemeinsames Forschungsteam der Universitäten Durham, Leeds und Northwestern hat einen neuartigen Mechanismus aufgedeckt, der ein langjähriges Rätsel über den Zerfall von Planetenbahnen um Sterne wie unsere Sonne lösen könnte.

Es geht davon aus, dass stellare Magnetfelder eine entscheidende Rolle bei der Zerstreuung der Gravitationsgezeiten spielen, die für den orbitalen Zerfall von Hot-Jupiter-Exoplaneten verantwortlich sind.

Sehr dicht dran am Wirtsstern

Heiße Jupiter sind massereiche, gasförmige Planeten, die dem Jupiter ähneln und in einer außergewöhnlich engen Umlaufbahn um ihren Mutterstern kreisen. Für eine Umrundung benötigen sie nur wenige Tage.

Durch diese Nähe sind sowohl der Planet als auch der Stern starken Gravitationsgezeiten ausgesetzt, die Energie auf die Umlaufbahn übertragen. Die Planeten drehen sich schließlich über Milliarden von Jahren langsam nach innen und verglühen.

Die gegenwärtigen Gezeitentheorien können die Beobachtung des Orbitalzerfalls im System WASP-12b nicht vollständig erklären. Es handelt sich dabei um einen heißen Jupiter, dessen zerfallende Umlaufbahn ihn in einigen Millionen Jahren in seinen Wirtsstern WASP-12 schicken wird.

Magnetfelder zerstreuen wohl Gravitationsgezeiten

Laut Forschungsteam können starke Magnetfelder in bestimmten sonnenähnlichen Sternen die Gravitationsgezeiten von heißen Jupiterplaneten sehr effizient zerstreuen. Die Gezeiten erzeugen Wellen im Inneren der Sterne. Wenn diese Wellen auf die Magnetfelder treffen, werden sie in verschiedene Arten von Magnetwellen umgewandelt, die sich nach außen bewegen und schließlich verschwinden.

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass bestimmte nahe gelegene Sterne gute Ziele für die Suche nach weiteren heißen Jupiterplaneten auf zerfallenden Bahnen sein könnten. Wenn sie gefunden werden, könnten sie weitere Hinweise darauf liefern, wie Magnetfelder die Gezeiten dieser fremden Welten beeinflussen. Die Ergebnisse könnten auch Aufschluss darüber geben, wohin die abgeleitete Gezeitenenergie im Inneren des Sterns fließt.

Zur Studie

Die Forschungsarbeit wurde am 29. April 2024 in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht: An efficient tidal dissipation mechanism via stellar magnetic fields (Ein effizienter Mechanismus zur Zerstreuung der Gezeiten durch stellare Magnetfelder).

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