Mit dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA hat ein internationales Astronomenteam einen neuen heißen, aufgeblähten „Super-Neptun“-Exoplaneten entdeckt. Die neu entdeckte außerirdische Welt mit der Bezeichnung TOI-2498 b ist etwa sechsmal größer und 35-mal massereicher als die Erde. Der Befund wurde am 16. Mai veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
TESS führt eine Untersuchung von etwa 200.000 der hellsten Sterne in der Nähe der Sonne durch mit dem Ziel, nach vorbeiziehenden Exoplaneten zu suchen, die von kleinen Gesteinswelten bis hin zu Gasriesen reichen. Bisher wurden fast 6.600 mögliche Exoplaneten (TESS Objects of Interest, kurz TOI) identifiziert, von denen bisher 331 bestätigt wurden.
Einer der von TESS während seiner Hauptmission beobachteten Sterne war TOI-2498 (auch bekannt als TIC-263179590) – ein sonnenähnlicher G-Stern, der etwa 26 % größer und 12 % massereicher als die Sonne ist. TESS überwachte TOI-2498 zwischen dem 12. Dezember 2018 und dem 6. Januar 2019, was zur Erkennung eines Transitsignals in seiner Lichtkurve führte. Die planetarische Natur dieses Signals wurde durch nachfolgende spektroskopische und photometrische Beobachtungen bestätigt, die von Astronomen unter der Leitung von Ginger Frame von der University of Warwick, Großbritannien, durchgeführt wurden
„In dieser Arbeit haben wir die Entdeckung eines heißen, aufgeblähten Super-Neptuns präsentiert, der einen G-Stern durchquert. Unsere Analyse umfasst Photometrie von TESS-Sektor 6 und Sektor 33, nachfolgende bodengestützte Photometrie von LCOGT und Spektroskopie von HARPS, “ schrieben die Forscher.
Der neu entdeckte Planet hat einen Radius von etwa 6,06 Erdradien und seine Masse wird auf 34,62 Erdmassen geschätzt, was einer Dichte von 0,86 g/cm3 entspricht. Er umkreist seinen Mutterstern alle 3,74 Tage in einer Entfernung von etwa 0,05 AE. Die Gleichgewichtstemperatur des Planeten wurde mit etwa 1.443 K berechnet.
Basierend auf den Ergebnissen stufte Frames Team TOI-2498 b als heißen und aufgeblähten „Super-Neptun“ ein. Die geringe Dichte des Planeten weist auf das Vorhandensein einer gasförmigen Hülle hin, die etwa 27 % seiner Masse ausmacht. Die Astronomen fügten jedoch hinzu, dass ihr Planetenmodell keinen Wassergehalt oder eine signifikante atmosphärische Metallizität von TOI-2498 b annimmt.
Zusammenfassend stellten die Forscher fest, dass TOI-2498 b ein stabiler „Super-Neptun“ ist, der im Laufe seiner Lebensdauer im Verhältnis zu seiner Masse nur geringe Verdunstung erfahren hat. Sie gehen davon aus, dass der Planet nach seiner Entstehung als eine bauschige Welt in der Größe eines Saturns begonnen haben könnte, die etwa acht- bis zehnmal größer als die Erde war und einen Massenanteil der Hülle zwischen 30 % und 45 % hatte. Das Alter des Planeten wurde auf etwa 3,6 Milliarden Jahre geschätzt.
„Wir stellen fest, dass TOI-2498 b sein Leben wahrscheinlich als bauschiger Saturn-großer Planet begann, bevor er über 3,6 ± 1,1 Gyr auf seine aktuelle Größe schrumpfte“, schlussfolgerten die Autoren des Papiers.
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Ginger Frame et al, TOI-2498 b: Ein heißer, aufgeblähter Superneptun in der Neptunwüste, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad1452. An arXiv: arxiv.org/abs/2305.06950
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