Blick in die Zukunft mit James Webb: Die seltsame Zukunft unseres Sonnensystems

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Normalerweise blicken wir in die Vergangenheit zurück, wenn wir durch ein Teleskop blicken. James Webb? Diesmal nicht.

Wissenschaftler haben in die Zukunft in etwa sechs Milliarden Jahren geblickt. Sie taten es, indem sie auf einen seltsamen Gasriesen-Exoplaneten starrten, der einen toten Stern umkreiste. Ein Exoplanet namens WD 1856 b. Sein Wirt, ein Weißer Zwerg namens WD 1856+524, liegt 80 Lichtjahre entfernt. Es ist das, was von einem Stern wie unserer Sonne übrig bleibt, lange nachdem das Feuer erloschen ist.

Es gibt uns einen Einblick in das Ende der Erde. Oder besser gesagt. Unser Überleben.

Unsere Sonne wird nicht ewig still bleiben. Es wird zu einem Roten Riesen anschwellen und Merkur, Venus und wahrscheinlich auch die Erde verschlingen. Es wird seine Haut abwerfen und denselben schwelenden Kern zurücklassen, den wir in diesem fernen System sehen. Aber die äußeren Planeten? Jupiter. Saturn. Sie könnten bleiben. Sie werden einfach nicht gleich aussehen.

Der Überlebende

WD 1856 b macht zunächst keinen Sinn. Es hat die Größe von Jupiter. Es umkreist einen Stern von der Größe der Erde.

Der Planet ist siebenmal größer als das Objekt, das er umkreist. Es dauert 1,4 Tage, eine Schleife zu absolvieren, eine Strecke, die nur 2 % der Größe unserer eigenen Umlaufbahn beträgt. Es sollte tot sein. Sterne explodieren, Planeten werden verschluckt. Wie kann dieser Gasriese so nah und so intakt bleiben?

Er wurde 2020 erstmals mit der Raumsonde TESS und Spitzer entdeckt und war der erste ganze Planet, der in der Nähe eines Weißen Zwergs gefunden wurde. Mit der Hilfe von James Webb haben Forscher der University of St Andrews nun seine Masse und Atmosphäre gemessen. Sie erwarteten Kälte.

Es ist heißer, als die Physik es vorgibt.

260 Fahrenheit. Das sind 127 Grad Celsius. Wenn er sich ausschließlich auf das schwache Licht seines toten Muttersterns verlassen würde, müsste WD 1856 b etwa 240 Grad kühler sein. Woher kommt also die Hitze?

Wo wird es heiß?

Es gab zwei Theorien darüber, wie der Planet hierher gelangte.

Erstens ritt es durch die Zerstörung. Vom expandierenden Roten Riesen verschluckt, überlebte es die Reise durch das Innere einer sterbenden Sonne und kam auf der anderen Seite wieder zum Vorschein.

Zweitens, es hat sich bewegt. Die Schwerkraft hat die Arbeit erledigt. Der Weiße Zwerg lebt in einem Dreifachsternsystem. Die Gefährten zogen, stießen und schleuderten WD 1856 während oder nach dem Zusammenbruch des Sterns nach innen.

Die Temperatur löste das Argument.

Das Team von Ryan MacDonald modellierte die Abkühlungsgeschichte eines Planeten mit einer Masse, die vier- bis elfmal so groß ist wie die von Jupiter. Hätte WD 1856 b den Stern passiert, wäre die innere Erwärmung auch heute noch erheblich. Aber das ist es nicht.

Der Mutterstern wurde 3 bis 5,5 Milliarden Jahre vor der Entstehung dieser aktuellen Hitze zu einem Weißen Zwerg. Das bedeutet, dass der Planet draußen war, als der Rote Riese brannte. Es war nicht drinnen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Sterntod nicht das Ende ist – einige Planeten erleben nach dem Tod ihres Sterns ein lebendiges und lebendiges Leben.“ — Ryan MacDonald, Universität St. Andrews.

Christopher O’Connor von Northwestern bringt es besser auf den Punkt: Als der Planet nach innen wanderte, wurde er durch die Reibung mit der Schwerkraft erhitzt. Seitdem kühlt es ab. Der Planet wurde nicht in der Nähe des Weißen Zwergs geboren. Es wurde verschoben.

Ein Zeitblinzeln

Warum ist das wichtig? Denn wir müssen wissen, wie Planeten den gewaltsamen Sterntod überleben.

Es zeigt auch, was das James Webb-Weltraumteleskop tatsächlich leisten kann.

Weiße Zwerge sind dunkel. Dieser spezielle? Für das menschliche Auge ohne Hilfsmittel kaum sichtbar. Und der Transit – der Moment, in dem der Planet das Licht des Sterns blockiert – dauert nur 8 Minuten.

„Es ist so, als würde man etwas verpassen, wenn man blinzelt.“ — Victoria Boehm, Cornell.

Um in diesem winzigen Fenster genügend Licht einzufangen, ist ein Instrument erforderlich, das im Dunkeln schneller sehen kann als fast alles andere im Weltraum. Niemand sonst könnte das Spektrum eines Gasriesen erfassen, der einen so schwachen Überreste umkreist.

Es deutet darauf hin, dass unser Sonnensystem nicht stillschweigend erlöschen wird. Die äußeren Riesen werden nach innen treiben, vom Einsturz verbrüht, und dann langsam und geduldig abkühlen.

Wir sind mit den Daten noch nicht fertig. Die Suche nach anderen Planeten, die tote Sonnen umkreisen, steht erst am Anfang. Die Zukunft sieht seltsam und ruhig und ein bisschen heiß aus.

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