Der neu entdeckte Planet Kepler-47d (rechts) kreist wie die beiden vorher bekannten kleineren Planeten (links) um den Doppelstern. Illustration: NASA/JPLCaltech/T. Pyle
© Illustration: NASA/JPLCaltech/T. Pyle

Kepler-47 Forscher finden erstmals dritten Planeten in einem Doppelsternsystem

Hinweise darauf gab es schon länger. Nun haben Astronomen im System Kepler-47 einen dritten Himmelskörper aufgespürt – siebenmal so groß wie die Erde.

Das für Wissenschaftler interessanteste Doppelsternsystem liegt rund 3340 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan. In dem System mit der Katalognummer Kepler-47 rotieren ein Stern, der unserer Sonne ähnelt, und ein kleinerer Stern mit nur etwa einem Drittel der Masse unserer Sonne alle rund 7,5 Tage umeinander. Weiter außen wird diese Doppelsonne von zwei Planeten umkreist – so dachte man bisher.

Nun haben haben Astronomen dort einen dritten Planeten aufgespürt. Damit ist Kepler-47 das erste bekannte Doppelsternsystem mit mehr als zwei Planeten. Die Entdecker um Jerome Orosz von der San Diego State University stellen ihren Fund im Fachblatt "The Astronomical Journal" vor.

Hinweise gab es schon 2012

Die beiden bereits länger bekannten Planeten von Kepler-47 waren vom Weltraumteleskop "Kepler" der US-Raumfahrtbehörde Nasa entdeckt worden, als sie von der Erde aus gesehen direkt vor ihrem Doppelstern vorbeikreuzten. Bei einem derartigen Transit lässt sich mit Instrumenten wie "Kepler" beobachten, wie der betreffende Stern vorübergehend leicht von seinem Planeten abgeschattet wird.

Kepler-47b und Kepler-47c, wie sie benannt wurden, sind demnach 3,1 beziehungsweise 4,7 Mal so groß wie unsere Erde und umrunden ihren Doppelstern in 49 beziehungsweise 303 Tagen. Auf dem inneren Planeten ist es rund 170 Grad Celsius heiß, auf dem äußeren dagegen herrschen Temperaturen von knapp unter null Grad Celsius.

Überkopfansicht der Anordnung der Planeten im System Kepler-47. Der mittlere Planet ist der neu entdeckte Kepler-47d. Illustration: NASA/JPLCaltech/T. Pyle Vergrößern
Überkopfansicht der Anordnung der Planeten im System Kepler-47. Der mittlere Planet ist der neu entdeckte Kepler-47d. © Illustration: NASA/JPLCaltech/T. Pyle

"Wir haben schon 2012 einen Hinweis auf einen dritten Planeten gesehen", berichtet Orosz in einer Mitteilung seiner Universität. Die Daten stammten aber von nur einem Transit. Man habe mehr davon gebraucht, um sicher sein zu können. Den Forschern ist es nun gelungen, anhand eines weiteren Transits die Umlaufzeit des dritten Planeten zu bestimmen und dadurch noch weitere Transits zu identifizieren, die in den natürlichen Schwankungen der Beobachtungsdaten verborgen waren.

Kepler-47 würde in der Erdumlaufbahn Platz finden

Der dritte, nun gefundene Planet ist demnach der voluminöseste der drei: sieben Mal so groß wie die Erde. Damit liegt Kepler-47d größenmäßig zwischen Neptun und Saturn. Er kreist zwischen den beiden zuvor bekannten Planeten um den Doppelstern und umrundet ihn alle 187 Tage. Auf ihm ist es rund zehn Grad Celsius warm. Erdähnlich ist er überhaupt nicht. Seine Dichte liegt noch unter der des Saturn, des Planeten mit der geringsten Dichte in unserem Sonnensystem.

Die Entdeckung des neuen Planeten ermöglicht den Forschern auch Rückschlüsse auf das ganze System. Demnach ist Kepler-47 so kompakt, dass es innerhalb der Erdumlaufbahn Platz finden würde. "Die Arbeit baut auf einer der interessantesten Entdeckungen von 'Kepler' auf: dass Systeme mit eng gepackten Planeten niedriger Dichte in unserer Galaxie extrem häufig sind", sagt der Astronom Jonathan Fortney von der Universität von Kalifornien in Santa Cruz, der nicht an der Studie beteiligt war. Kepler-47 zeige, dass solche Planetensysteme gleichermaßen bei einzelnen wie bei Doppelsternen entstehen könnten. (fsch/dpa)

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