Warum riesige 'Hot Jupiter' Alien Planets so geschwollen sind

K2-132-System

Künstlerische Darstellung des K2-132-Systems (Haupttafel), sowie schematische Darstellungen davon in der Hauptsequenz (oben links) und jetzt (unten links). Der Wirtsstern ist röter und größer geworden, bestrahlt den Planeten stärker und lässt ihn so expandieren. Größen nicht maßstabsgetreu. (Bildnachweis: Karen Teramura, UH IfA)



'Hot Jupiter'-Exoplaneten werden durch die intensive Strahlung ihrer Wirtssterne aufgebläht, so eine neue Studie.



Wie der Name schon sagt, sind heiße Jupiter Gasriesen, die viel warmer sind als die großen Planeten in unserem eigenen Sonnensystem. Diese außerirdischen Welten kreisen unglaublich nahe um ihre Wirtssterne und absolvieren in einigen Fällen eine Runde in nur wenigen Stunden.

Heiße Jupiter neigen auch dazu, ziemlich geschwollen zu sein, mit Massen ähnlich denen von Jupiter oder Saturn, aber viel größere Volumina. Tatsächlich sind einige heiße Jupiter größer als kleine Sterne. [ Wie heiße Jupiter der Theorie trotzen ]



Wie sind sie dazu gekommen? Astronomen haben lange vermutet, dass die Inflation mit der Wärme zusammenhängt, die von ihren Muttersternen in die heiße Atmosphäre des Jupiters fließt.

'Da wir jedoch nicht Millionen von Jahren haben, um zu sehen, wie sich ein bestimmtes Planetensystem entwickelt, waren Planeteninflationstheorien schwer zu beweisen oder zu widerlegen', sagte Samuel Grunblatt, ein Absolvent des Instituts für Astronomie der University of Hawaii und Hauptautor von das neue Studium, sagte in einer Erklärung .

Die Arbeit von Grunblatt und seinem Team kann dazu beitragen, dies zu ändern. Die Forscher analysierten Daten, die während der laufenden K2-Mission des Planetenjagd-Weltraumteleskops Kepler der NASA gesammelt wurden, auf der Suche nach heißen Jupitern, die rote Riesen umkreisen, die sonnenähnliche Sterne am Ende ihres Lebens sind, die sich auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Größe aufgebläht haben.



Grunblatt und seine Kollegen fanden zwei solcher Planeten, die trotz ihrer Geburt in verschiedenen Systemen so ziemlich Zwillinge sind. Beide heißen Jupiter umkreisen ihren Wirtsstern alle neun Tage, und beide sind etwa 30 Prozent größer als Jupiter, aber nur 50 Prozent so massiv.

Die Wissenschaftler nutzten dann Modelle, um abzuschätzen, wie effizient die Wärme der Muttersterne von den beiden Planeten aufgenommen und in ihr tiefes Inneres übertragen wird. Sie stellten fest, dass die erhöhte Strahlung der Sterne, sobald sie die Rot-Riesen-Phase erreichten, wahrscheinlich der Schlüssel zur dramatischen Inflation der heißen Jupiter war.

Bei der Extrapolation von Ergebnissen, die auf einer Stichprobengröße von nur zwei basieren, ist Vorsicht geboten. Die neue Studie legt jedoch nahe, dass die stellare Strahlung die treibende Kraft hinter der planetaren Schwellung ist, zumindest für heiße Jupiter, sagten die Teammitglieder.



Künstler

Die Studie habe einige Anwendungen in der Nähe, fügten die Forscher hinzu: Unsere eigene Sonne wird sich in etwa 5 Milliarden Jahren in einen roten Riesen verwandeln.

'Die Untersuchung, wie sich die Sternentwicklung auf Planeten auswirkt, ist eine neue Grenze, sowohl in anderen Sonnensystemen als auch in unserem eigenen', sagte Grunblatt. 'Mit einer besseren Vorstellung davon, wie Planeten auf diese Veränderungen reagieren, können wir beginnen zu bestimmen, wie sich die Entwicklung der Sonne auf die Atmosphäre, die Ozeane und das Leben hier auf der Erde auswirken wird.'

Die neue Studie wurde in der Ausgabe des Astronomical Journal vom 27. November veröffentlicht. Sie können es kostenlos auf der lesen Online-Preprint-Site arXiv.org .

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