Ein Rahmen aus der Modellierung der Flugbahnen der Planeten
Astronomen aus den USA und Polen haben die Bahnparameter von vier Exoplaneten verfeinert, die den Stern Kepler-223 umkreisen. Es stellte sich heraus, dass diese Himmelskörper gravitativ in einer exakten Resonanz eingefangen werden: Während der äußere Planeten des Systems drei Umdrehungen um den Stern macht, können sich die anderen genau vier, sechs und acht Mal drehen. Wissenschaftler betonen, wie wichtig es ist, solche Systeme zu beobachten und ihre Stabilität zu beurteilen - es gibt eine Hypothese, dass Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun einst in Resonanz waren. Die Studie wurde in Nature veröffentlicht und in einer Pressemitteilung der University of Chicago kurz vorgestellt.
Die Wissenschaftler analysierten die von Kepler während der Hauptmission gesammelten Helligkeitskurven des Zentralsterns. Anhand solcher Langzeitmessungen lassen sich leichte Veränderungen der Rotationsperioden der Planeten erkennen, die eine Folge der Instabilität ihrer Umlaufbahnen sind. Um die Genauigkeit der Modelle zu maximieren, untersuchten Astronomen unabhängig Kepler-223 mit dem HIRES-Spektrometer des Keck-Observatoriums. Es stellte sich heraus, dass der Stern in Größe und Masse der Sonne nahe war, aber gleichzeitig war er 1,5 Milliarden Jahre älter als er.
Laut Astronomen deuten diese Modelle darauf hin, dass Resonanzen zwischen Exoplaneten als Ergebnis ihrer allmählichen Wanderung von den äußeren Regionen des Systems zum Zentrum entstanden sind. Die Autoren vermuten, dass die Migration und das Auftreten von Resonanzen allmählich auftraten - zuerst begannen die beiden Planeten, die durch die Scheibe wanderten, sich zusammenzubewegen, dann schlossen sich der dritte Planet und der vierte Planet an.
Solche Resonanzen sind sehr zerbrechlich und können durch äußere Störungen - beispielsweise ein massiv vorbeifliegender Körper - leicht zerstört werden. Trotzdem hielt das System über sechs Milliarden Jahre, was, wie Wissenschaftler anmerken, darauf hindeuten könnte, dass die Planeten irgendwie allen Arten von Kollisionen entgangen sind. Die Gasriesen des Sonnensystems wiederum könnten nicht so viel Glück haben - ihre Resonanz war gestört.
Astronomen haben zuvor exoplanetare Systeme mit Bahnresonanzen zwischen einzelnen Planetenpaaren und sogar Tripletts gefunden, aber Kepler-223 ist das erste Beispiel für ein Vierfach resonierender Exoplaneten.
