KOI-351: DLR-Forscher entdecken größtes extrasolares Planetensystem

Europäische Forscher haben ein Sternsystem entdeckt, das unserem Sonnensystem ähnelt. Es ist das größte bisher entdeckte extrasolare System.

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Vergleich von KOI-351 mit unserem Sonnensystem: Die Umlaufbahnen der Planeten von KOI-351 sind rot, die unserer Planeten blau eingezeichnet. (Grafik: DLR- CC-BY 3.0)

Sieben Planeten kreisen um den Stern KOI-351. Entdeckt hat ihn das Weltraumteleskop Kepler, die Abkürzung steht für Kepler Object of Interest und ist ein Prädikat für Planetenkandidaten, die Kepler zwischen 2009 und 2013 gefunden hat. Unser Sonnensystem hat - seit der Rückstufung von Pluto zum Zwergplaneten - acht Planeten.

Gesteinsplaneten und Gasriesen

KOI-351 ist nicht nur das größte, es ist unter den bisher entdeckten Planetensystemen dasjenige, das unserem am ähnlichsten ist: Wie die Sonne wird auch KOI-351 auf den inneren Umlaufbahnen von Gesteinsplaneten und auf den äußeren Bahnen von riesigen Gasplaneten umkreist.

Die beiden innersten Planeten KOI-351b und KOI-351c sind um etwa ein Drittel und ein Fünftel größer als die Erde. Sie sind allerdings viel näher an ihrem Zentralgestirn, das sie in sieben und neun Tagen umrunden. Die beiden nächsten Planeten, KOI-351d und KOI-351e, sind schon deutlich größer als die Erde: Ihr Durchmesser ist knapp dreimal so groß wie jener der Erde. Ihr Orbit um den Stern dauert 92 und 125 Tage.

Die beiden äußeren Planeten sind sogenannte Gasriesen. KOI-351g ist etwa achtmal so groß wie die Erde und braucht 211 Tage für eine Umrundung des Zentralgestirns. KOI-351h hat etwa den elffachen Erddurchmesser - von der Größe her ähneln die beiden Saturn und Jupiter. Letzterer ist aber mit zehnfachem Erddurchmesser etwas kleiner als KOI-351h.

Kleiner als das Sonnensystem

Das System KOI-351 ist deutlich kleiner als das Sonnensystem: Der äußerste Planet ist 150 Millionen Kilometer vom zentralen Stern entfernt. Das ist ungefähr eine Astronomische Einheit (AE), die in etwa der Distanz der Erde von der Sonne entspricht. Ein Jahr auf KOI-351h ist mit 311 Tagen fast so lang wie ein Erdjahr.

Das System ist circa 2.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich im Sternbild Drache. Das Zentralgestirn ähnelt der Sonne, ist aber etwas wärmer. Die habitable Zone entspricht deshalb auch in etwa der unseres Systems. Darin befindet sich demnach nur KOI-351h, der jedoch ein Gasplanet ist. Wenn dieser Monde hat, könnten diese bewohnbar sein, sagt Heike Rauer, die am Berliner DLR-Institut die Abteilung Extrasolare Planeten und Atmosphären leitet.

Ähnliche Architektur

"Kein anderes Planetensystem zeigt eine solche Übereinstimmung mit der 'Architektur' unserer kosmischen Heimat wie dieses System um KOI-351", erklärt Juan Cabrera vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dazu gehört nicht nur die Verteilung von Gesteins- und Gasplaneten. Auch das Phänomen von ungefähr gleich großen benachbarten Planeten gibt es bei uns, etwa bei Venus und der Erde oder Neptun und Uranus.

KOI-351b umkreist den Stern in der gleichen Zeit fünfmal, die KOI-351c für vier Umrundungen braucht. Die Planeten begegnen sich also regelmäßig. Solche regelmäßigen Verhältnisse von Himmelskörpern werden Resonanzen genannt. In unserem Sonnensystem treten sie ebenfalls auf, wenn auch nicht unter den Planeten. Es gibt sie aber unter den Jupitermonden.

Wichtige Entdeckung

"Wir können nicht genug betonen, wie wichtig diese Entdeckung ist", sagt Cabrera. "Es ist ein großer Schritt auf der Suche nach einem 'Zwilling' zu unserem Sonnensystem und damit auch auf der Suche nach der zweiten Erde."

Ganz neu ist die Entdeckung von KOI-351 nicht: Drei der Planeten wurden bereits in den vergangenen Jahren entdeckt. Cabrera und seine Kollegen haben die vier weiteren gefunden. Sie beschreiben ihre Entdeckung in einem Artikel für die Fachzeitschrift Astrophysical Journal, der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar ist.