Ein Konnex zwischen der Struktur eines Planeten und seines Wirtssterns wurde von den Astronomen schon lange vermutet. Entstehen doch Sterne und Planeten aus demselben kosmischen Gas und Staub.
Im Verlauf des Entstehungsprozesses kondensiert ein Teil des Materials und bildet Gesteinsplaneten, der Rest wird entweder vom Stern angehäuft oder wird Teil von Gasplaneten. Die Annahme eines Zusammenhangs zwischen der Zusammensetzung von Sternen und ihrer Planeten ist daher naheliegend und wird etwa im Sonnensystem durch die meisten Gesteinsplaneten bestätigt.
Eine Studie unter der Leitung des Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço in Portugal, an der Forscher der Universitäten Bern und Zürich beteiligt waren – veröffentlicht in der Fachzeitschrift Science –, liefert den 1. Beweis für diese Annahme: https://bit.ly/3CpzWVV
Um herauszufinden, wie der innere Aufbau von Sternen und den zugehörigen Planeten zusammenhängt, verglich das Team Messungen von beiden. Bei den Sternen wurde ihr ausgestrahltes Licht gemessen, das den charakteristischen spektroskopischen Fingerabdruck ihrer Zusammensetzung trägt. Die Zusammensetzung der Gesteinsplaneten wurde indirekt bestimmt: Aus ihrer gemessenen Masse und Radius wurden ihre Dichte und Zusammensetzung abgeleitet. „Doch da Sterne und Gesteinsplaneten sehr unterschiedlicher Natur sind, konnten wir ihre Zusammensetzung nicht direkt vergleichen“, erklärt Astrophysiker Christoph Mordasini. „Stattdessen haben wir die Zusammensetzung der Planeten mit einer theoretischen, heruntergekühlten Version ihres Sterns verglichen. Erwartet hatten die Forschenden, dass die Häufigkeit dieser Elemente im Stern die Obergrenze darstellt. „Doch bei einigen der Planeten ist etwa die Eisenhäufigkeit im Planeten sogar höher als im Stern“, erklärt Caroline Dorn von der Universität Zürich. „Dies könnte auf gigantische Einschläge auf diesen Planeten zurückzuführen sein, bei denen ein Teil des äusseren, leichteren Materials abbricht, während der dichte Eisenkern zurückbleibt.“
Die Ergebnisse erhellen nicht nur die Geschichte der Planeten. Da ihre Zusammensetzung darauf Einfluss hat, wie viel radioaktives Material er enthält oder wie stark sein Magnetfeld ist, entscheidet sie darüber ob der Planet lebensfreundlich ist oder nicht.