Fomalhaut b – kein Planet, sondern ein Mond?

Princeton (USA) – Es erscheint paradox: Monde könnten bei anderen Sternen leichter auszumachen sein als Planeten. Grund dafür sind Gezeitenkräfte, die die kleineren Himmelskörper kräftig durchkneten und so erwärmen. Schon mit heutigen Instrumenten könnten dadurch erdgroße Monde in Umlaufbahnen um jupiterähnliche Riesenplaneten aufgespürt werden, schätzen zwei Astronomen von der Princeton University im US-Bundesstaat New Jersey. Bislang umstrittene Aufnahmen von Fomalhaut b zeigen also möglicherweise gar keinen Planeten, sondern einen aufgeheizten Mond, schreibt das Forscherduo in einer online veröffentlichten Arbeit.

„Durch Gezeitenkräfte erwärmte Exomonde können erheblich stärker leuchten als der von ihnen umkreiste Planet“, so Mary Anne Peters und Edwin Turner. „Sie können bis zu 0,1 Prozent der Helligkeit ihres Zentralsterns erreichen.“ Planeten leuchten dagegen millionenfach schwächer als Sterne und sind deshalb nur schwer direkt zu beobachten. Zwar haben Astronomen bereits über 800 Planeten bei anderen Sternen aufgespürt. Doch lediglich von vier dieser Planetensysteme existieren bislang direkte Aufnahmen. Die überwiegende Zahl der Exoplaneten verrät sich nur indirekt durch die Bewegung oder Helligkeitsschwankungen ihres Zentralsterns.

Exoplanet mit Mond

Die Gezeitenkraft des Mondes verursacht Ebbe und Flut auf der Erde. Umgekehrt hat die Gezeitenkraft der Erde dazu geführt, dass der Mond gebunden rotiert, der Erde also stets die gleiche Seite zeigt. Ein besonders dramatisches Beispiel für das Wirken von Gezeitenkräften zeigt der Jupitermond Io: Der nahe Riesenplanet zerrt so stark an dem Mond, dass dieser den stärksten Vulkanismus im Sonnensystem zeigt. Ähnliche Effekte sind auch bei Monden von großen Exoplaneten zu erwarten und können deren Sichtbarkeit dramatisch erhöhen, wie die Berechnungen von Peters und Turner zeigen.

Zukünftige Instrumente wie etwas das geplante James Webb Space Telescope könnten dadurch erdgroße Monde aufspüren, die durch die Gezeitenkräfte eines Riesenplaneten auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche erlaubt. „Das wäre viel einfacher als der Nachweis eines erdähnlichen Planeten in der klassischen bewohnbaren Zone eines Sterns“, so die Forscher.

Bereits mit den heutigen Großteleskopen wäre der Nachweis von Monden möglich, die auf Temperaturen oberhalb von 300 Grad Celsius aufgeheizt werden. Das eröffnet auch die Möglichkeit, dass vermeintliche Planetenbilder tatsächlich einen Mond zeigen. Peters und Turner weisen insbesondere auf den umstrittenen Begleiter des Sterns Fomalhaut im Sternbild Südlicher Fisch hin, der sich auf einer ungewöhnlichen Bahn zu bewegen scheint. Die seltsame Bahn – und auch die ungewöhnlichen Helligkeitsänderungen des Objekts – lassen sich nach Ansicht der beiden Wissenschaftler erklären, wenn es sich um einen Mond handelt, der einen selbst nicht sichtbaren Planeten umkreist.