HD 131399Ab

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Exoplanet
HD 131399Ab
SPHERE observations of the planet HD 131399Ab annotated.tif
Bild des Sternsystems mit dem Planeten HD 131399Ab links der Bildmitte
Sternbild Zentaur
Position
Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension 14h 54m 25,30919s [1]
Deklination -34° 8′ 34,0412″ [2]
Weitere Daten
Entfernung

98 ± 7 pc [1]

Große Halbachse

AU [1]

Exzentrizität

0,35 ± 0,25 [1]

Bahnneigung

° [1]

Umlaufdauer

550 a [1]

Temperatur

850 K [1]

Zusammensetzung

Wasserstoff, Helium, Wasser, Methan [2]

Masse 4 ± 1 M [1]
Geschichte
Entdeckung

Kevin Wagner et al.

Datum der Entdeckung

2016

Katalogbezeichnungen
HD 131399Ab
Aladin previewer

HD 131399Ab ist ein Exoplanet, der den Stern HD 131399A umkreist, welcher Teil eines Dreifachsternsystems ist. Die beiden anderen Sterne HD 131399B und C umkreisen als Doppelstern gemeinsam HD 131399A. Das Sternsystem ist etwa 320 Lichtjahre von der Erde entfernt und liegt im Sternbild Zentaur.[1]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Künstlerische Darstellung des Sternsystems mit dem Planeten im Vordergrund. In der Mitte der Zentralstern HD 131399A, im Hintergrund der Doppelstern HD 131399BC

Der nur etwa 16 Millionen Jahre alte Gasplanet hat eine Masse von 4 (± 1) Jupitermassen und ist einer der jüngsten bekannten Exoplaneten. Im Gegensatz zu vielen anderen Exoplaneten, die oft nur indirekt nachgewiesen wurden, konnte HD 131399Ab direkt optisch beobachtet werden. Dadurch konnte seine Atmosphäre mittels Nahinfrarotspektroskopie im Bereich von 1,4–1,6 µm untersucht werden: Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, Helium, Wasserdampf und Methan und ist im oberen Bereich 850 ± 50 K heiß. Es wird angenommen, dass dort sehr starke Winde mit mehreren Hundert m/s herrschen. Tiefer in der Atmosphäre werden gewaltige Wolken aus Silicatkörnern erwartet. Noch tiefer, bei höheren Temperaturen, werden Wolken aus Eisendampf vermutet, die zu Regen aus Eisentröpfchen kondensieren können.[1][3][2][4]

Mit den derzeit verfügbaren Beobachtungsdaten ist eine genaue Bestimmung des Orbits nicht möglich. Eine vorläufige Lösung unter Annahme einer Keplerbahn ergibt eine große Halbachse von AU, eine Exzentrizität von 0,35 ± 0,25, eine Bahnneigung von und eine Umlaufdauer von etwa 550 Jahren. Tatsächlich ist die Umlaufbahn aufgrund des Einflusses des BC-Systems nicht keplersch und möglicherweise instabil.[1]

Während des Großteils des Jahres erscheinen die drei Sterne nahe beieinander am Himmel. Es gibt dann also eine Tag- und eine Nachtseite mit drei Sonnenauf- und Sonnenuntergängen am Tag. Über etwa ein Viertel des Orbits fällt der Aufgang des großen Sterns mit dem Untergang des Doppelsterns zusammen. Damit erfährt der Planet etwa 140 Erdjahre lang fast dauerhaftes Tageslicht.[3]

Der Zentralstern HD 131399A besitzt etwa eine 1,8-fache Sonnenmasse. Die beiden weniger massiven Sterne HD 131399B und C umkreisen ihn als Doppelstern mit einem gegenseitigen Abstand von etwa 10 AU. Die große Halbachse des BC-Systems bezüglich HD 131399A beträgt 270–390 AU bei einer Exzentrizität von 0,1–0,3 und einer Bahnneigung von 30°–70°.[1]

Von allen bekannten Exoplaneten in Mehrfachsternsystemen besitzt HD 131399Ab den weitesten Orbit und liegt nahe am kritischen Wert, ab dem Orbits wahrscheinlich instabil sind. Der dynamischen Situation nach sind HD 131399Ab die Planeten Tadmor, HD 41004Ab und HD 142Ac am ähnlichsten.[1]

Die Entdecker geben drei mögliche Szenarien zur Entstehung des Planeten an:[1]

  1. Der Planet entstand in einem kurzen Orbit um den Stern A und wurde danach durch einen schweren Planeten mit einer kürzeren Umlaufdauer auf seine jetzige Bahn geschleudert. Solch ein Planet wurde bisher nicht entdeckt, möglicherweise weil er unterhalb der Sensitivitätsgrenzen des verwendeten Instrumentes liegt.
  2. Der Planet entstand im Orbit um den Doppelstern BC und wurde durch einen weiteren Planeten oder den Doppelstern selbst auf seine derzeitige Umlaufbahn gebracht.
  3. Der Planet entstand um einen der drei Sterne, bevor das System in seine heutige Konfiguration gelangte. Die Orbits der Sterne hätten sich anschließend durch Interaktion mit der protoplanetaren Scheibe oder durch säkulare Trends entwickeln können. Damit wäre es möglich, dass der Planet nicht mehr den Stern umkreist, um den er sich bildete.

Entdeckung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Simulation des Sternsystems

HD 131399Ab wurde mit dem SPHERE-Instrument des Very Large Telescope an der Europäischen Südsternwarte in der chilenischen Atacamawüste durch direkte Beobachtung entdeckt. SPHERE arbeitet im Infrarotbereich und kann die Wärmesignatur junger Planeten messen. Mit einem Koronografen kann das viel stärkere Licht der umgebenden Sterne ausgeblendet werden. Die Entdeckung von HD 131399Ab war die erste mit dem SPHERE-Instrument.[3][1] Die Entdeckung wurde am 7. Juli 2016 in der Wissenschaftszeitschrift Science öffentlich gemacht.[1]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i j k l m n o Kevin Wagner, Dániel Apai, Markus Kasper, Kaitlin Kratter, Melissa McClure, Massimo Robberto, Jean-Luc Beuzit: Direct imaging discovery of a Jovian exoplanet within a triple-star system. In: Science. 7. Juli 2016. arxiv:1607.02525. doi:10.1126/science.aaf9671.
  2. a b Michelle Kuepper: Planet discovered in extreme system with three suns. In: ResearchGate. 7. Juli 2016. Abgerufen am 9. Juli 2016.
  3. a b c A Surprising Planet with Three Suns. In: ESO. 7. Juli 2016. Abgerufen am 9. Juli 2016.
  4. Nadia Drake: New Planet Is an Oddball With Three Suns. In: National Geographic. 7. Juli 2016. Abgerufen am 9. Juli 2016.