Wenn Sterne wie unsere Sonne das Ende ihres Lebens erreichen, begeben sie sich auf eine transformative Reise, die erhebliche Auswirkungen auf die Planeten hat, die sie umkreisen. Neue Forschungen, die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA nutzen, liefern überzeugende Beweise dafür, dass diese alternden Sterne aktiv Planeten zerstören, die sich in ihrer Nähe befinden, ein Phänomen, das zuvor theoretisiert wurde, jetzt aber direkt beobachtet wird.
Die Entwicklung der Sterne und ihrer Planeten
Sterne verbringen den Großteil ihrer Existenz in einer stabilen Phase, die als „Hauptreihe“ bekannt ist und in deren Kernen Wasserstoff zu Helium verschmilzt. Sobald ein Stern jedoch seinen Wasserstoffbrennstoff erschöpft hat, beginnt er sich zu entwickeln. Für Sterne mit ähnlicher Masse wie unsere Sonne beinhaltet dieser Übergang die Expansion zu einem Roten Riesen, eine Phase, die durch eine deutliche Größenzunahme und Oberflächenabkühlung gekennzeichnet ist. Diese Expansion stellt eine ernsthafte Bedrohung für Planeten in engen Umlaufbahnen dar, da sie möglicherweise von der wachsenden Sternhülle verschlungen werden.
Eine Suche nach verschwindenden Planeten
Die Astronomen Edward Bryant und Vincent Van Eylen konzentrierten sich auf 456.941 Sterne, die kürzlich in die Post-Hauptsequenz-Phase eingetreten sind. Sie verwendeten einen Computeralgorithmus, um diese Sterne auf subtile Helligkeitseinbrüche zu analysieren, die darauf hindeuten, dass ein Planet vor dem Stern vorbeizieht – eine Technik, die als Transitmethode bekannt ist. Die Forscher zielten speziell auf Riesenplaneten mit kurzen Umlaufzeiten ab, Planeten, die eine Umlaufbahn in 12 Tagen oder weniger durchlaufen.
Ihre Analyse ergab die Existenz von 130 Planeten und Planetenkandidaten, die diese Sterne umkreisen, darunter 33 bisher unbekannte. Wichtig ist, dass sie herausfanden, dass diese nahe beieinander liegenden Riesenplaneten in der Nähe von Sternen, die sich erheblich ausgedehnt und zu Roten Riesen abgekühlt hatten, viel seltener vorkommen, was darauf hindeutet, dass viele bereits zerstört waren.
Die verheerende Kraft der Gezeitenwechselwirkungen
Die Zerstörung dieser Planeten ist wahrscheinlich auf ein „Gravitations-Tauziehen“ zurückzuführen, das als Gezeitenwechselwirkung bekannt ist. Wenn sich ein Stern entwickelt und ausdehnt, wird die Anziehungskraft eines nahegelegenen Planeten stärker. Ähnlich wie der Mond die Gezeiten der Erde beeinflusst, zieht die Schwerkraft des Planeten den Stern an, während der Stern gleichzeitig den Planeten anzieht. Dieses gegenseitige Ziehen verlangsamt die Umlaufbahn des Planeten und führt dazu, dass er sich spiralförmig nach innen auf den Stern zubewegt. Schließlich zerfällt der Planet entweder oder fällt direkt in den Stern.
„Dies ist ein starker Beweis dafür, dass Sterne, wenn sie sich von ihrer Hauptreihe entfernen, schnell dazu führen können, dass Planeten in sie hineinspiralen und zerstört werden“, sagte Dr. Bryant, Astronom am University College London und der University of Warwick. Die Forscher waren überrascht, mit welcher Effizienz diese Sterne ihre nahen Planeten zu verschlingen scheinen.
Auswirkungen auf unser eigenes Sonnensystem
Die Ergebnisse haben umfassendere Auswirkungen auf unser eigenes Sonnensystem. In etwa fünf Milliarden Jahren wird sich auch unsere Sonne zu einem Roten Riesen entwickeln. Diese Forschung legt nahe, dass das Schicksal der inneren Planeten – einschließlich der Erde – alles andere als sicher ist.
„Die Erde ist sicherlich sicherer als die Riesenplaneten in unserer Studie, die viel näher an ihrem Stern sind“, erklärt Dr. Van Eylen. Allerdings weisen die Astronomen darauf hin, dass ihre Studie nur die Anfangsstadien der Phase des Roten Riesen untersuchte, die nur ein bis zwei Millionen Jahre dauerte. Die Sonne hat „noch viel Entwicklung vor sich“. Während die Erde selbst die Phase des Roten Riesen der Sonne überleben könnte, wären die Bedingungen auf der Erde wahrscheinlich ungeeignet für Leben.
Die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichte Forschung bietet einen entscheidenden Einblick in die dynamische Beziehung zwischen alternden Sternen und ihren Planeten und unterstreicht die prekäre Existenz von Planeten, die sich in der Nähe sich entwickelnder Sterne befinden.
