Nach einer großangelegten Studie auf Basis umfangreicher Beobachtungsdaten hat ein Forscherteam herausgefunden, dass Super-Erden und Mini-Neptune unterschiedliche Entwicklungswege durchlaufen. Das berichten die Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.
Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Ergebnisse basieren auf Beobachtungsdaten des chinesischen Teleskops LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope), des europäischen Satelliten Gaia sowie des Kepler-Weltraumteleskops.
In unserem Sonnensystem befinden sich die vier Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars im inneren Teil, während im äußeren Bereich die vier Gas- und Eisriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun kreisen.
Seit dem Start des Kepler-Weltraumteleskops 2009 haben Astronomen tausende Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Die überwiegende Mehrheit dieser Himmelskörper besitzt einen Radius, der zwischen dem der Erde und dem des Neptuns liegt.
Doch diese Planeten bilden keine einheitliche Gruppe, sondern lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Super-Erden, die etwas größer als die Erde sind und hauptsächlich aus Gestein und Eisen bestehen, und Mini-Neptune, die noch größer sind und eine dicke Gashülle besitzen.
Die Forscher bezeichnen Super-Erden als die „Überlebenden“ exoplanetarer Systeme. Durch gewalttätige Ereignisse wie den Einfluss der Schwerkraft anderer großer Himmelskörper (gravitative Streuung) und gewaltige Einschläge anderer Körper auf dem Planeten hat sich ihre Umlaufbahn stark elliptisch verformt. Später kehrten sie durch die Schwerkraft des zentralen Sterns im Planetensystem wieder auf eine kreisförmige Bahn zurück.
Die Mini-Neptune sind im Gegensatz dazu wie „Einheimische“, die in „ruhigen Zonen“ leben. Ihre Entwicklung ist von sanften, langfristigen Bahnveränderungen geprägt, bei denen die elliptischen Verformungen langsam von den äußeren Bahnen zu den inneren Bahnen weitergeleitet werden. Dramatische und dynamische Ereignisse, die zu abrupten Bahnveränderungen führen, kommen bei ihnen aber nur selten vor.
„Super-Erden und Mini-Neptune mögen zwar ähnlich erscheinen, besitzen jedoch grundverschiedene ‚Persönlichkeiten‘“, so Xie Jiwei, Hauptautor der Studie. „Wie sich ihre Umlaufbahnen im Laufe der Zeit verändert haben, ist entscheidend, um die Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen zu verstehen.“
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