Mithilfe des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) haben Astronomen des Physical Research Laboratory (PRL) in Ahmedabad, Indien, und andererorts einen neuen Exoplaneten unterhalb des Saturns mit relativ hoher Dichte entdeckt. Der Befund wurde in einem Forschungsbericht veröffentlicht. veröffentlicht 2. September im Astronomie & Astrophysik Zeitschrift.
TESS führt eine Untersuchung von etwa 200.000 der hellsten Sterne in der Nähe der Sonne durch, um nach Transit-Exoplaneten zu suchen. Bisher wurden über 7.200 Kandidaten für Exoplaneten (TESS Objects of Interest oder TOI) identifiziert, von denen bisher 545 bestätigt wurden.
Nun hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Sanjay Baliwal vom PRL einen weiteren von TESS beobachteten TOI bestätigt. Sie fanden ein Transitsignal in der Lichtkurve von TOI-6651 – einem Unterriesenstern vom Typ G, der etwa 690 Lichtjahre entfernt liegt und dessen Alter auf 3,7 Milliarden Jahre geschätzt wird. Die planetarische Natur dieses Signals wurde durch Nachbeobachtungen mit erdgebundenen Einrichtungen bestätigt.
„Wir haben die Entdeckung und Charakterisierung eines dichten Exoplaneten unterhalb des Saturn, TOI-6651 b, vorgestellt, der einen metallreichen Unterriesenstern vom Typ G transitiert“, schrieben die Forscher in dem Artikel.
Der Studie zufolge hat TOI-6651 b einen Radius von etwa 5,09 Erdradien, während seine Masse 61-mal größer ist als die unseres Planeten. Dies ergibt eine Schüttdichte von 2,52 g/cm3, was ihn zum dichtesten Objekt unterhalb des Saturn macht, das bisher mit TESS entdeckt wurde.
TOI-6651 b umkreist seinen Wirt alle 5,05 Tage auf einer Umlaufbahn mit einer Exzentrizität von 0,09 in einer Entfernung von etwa 0,06 AE. Die Gleichgewichtstemperatur des Planeten wird auf 1.493 K geschätzt.
Die Autoren der Studie schätzen, dass TOI-6651 b eine Kernmasse von etwa 53 Erdmassen hat. Sie gehen davon aus, dass der Planet überwiegend aus dichten Materialien wie Gestein und Eisen besteht, die etwa 87 Prozent seiner Gesamtmasse ausmachen. Der verbleibende Massenanteil besteht höchstwahrscheinlich aus einer dünnen Wasserstoff-/Heliumhülle.
Der Mutterstern TOI-6651 hat einen Radius von etwa 1,32 Sonnenradien, während seine Masse 1,72 Sonnenmassen beträgt. Der Stern hat eine effektive Temperatur von 5.940 K und seine Metallizität wurde mit 0,225 dex gemessen.
Zusammenfassend betonten die Forscher, dass die ungewöhnlichen Eigenschaften von TOI-6651 b eine Herausforderung für die bekannten Theorien zur Planetenentstehung darstellen.
„Die Existenz von TOI-6651b stellt herkömmliche Theorien zur Planetenentstehung in Frage und könnte das Ergebnis von Verschmelzungsereignissen oder eines erheblichen Verlusts der atmosphärischen Masse durch Gezeitenerwärmung sein. Dies unterstreicht das komplexe Zusammenspiel dynamischer Prozesse und der atmosphärischen Entwicklung bei der Entstehung massiver, dichter Sub-Saturn-Galaxien“, schlussfolgern die Wissenschaftler.
Weitere Informationen:
Sanjay Baliwal et al., Entdeckung und Charakterisierung eines dichten sub-Saturn TOI-6651 b, Astronomie und Astrophysik (A&A) (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202450934.
© 2024 Science X Network