Ein europäisch-japanisches Forschungsteam hat einen sonnenähnlichen Stern, K2-360, identifiziert, der mehrere Planeten beherbergt, darunter einen mit einer außergewöhnlich kurzen Umlaufzeit. Dieser Planet, K2-360 b, gehört zu den dichtesten bekannten und ist mit Blei vergleichbar, da er fast acht Erdmassen in eine nur leicht größere Kugel als die Erde komprimiert.
John Livingston vom Astrobiology Center in Tokio, der Hauptautor der in Scientific Reports veröffentlichten Studie, bemerkte: "K2-360 b ist der dichteste bekannte ultrakurze Periodenplanet mit präzisen Parametern."
Die Entdeckung wurde durch die K2-Mission der NASA ermöglicht, die 2016 erstmals den inneren Planeten beobachtete, als dieser vor seinem Stern transite. Nachfolgende Beobachtungen mit bodengestützten Teleskopen, einschließlich HARPS und HARPS-N-Spektrographen, bestätigten die Präsenz des Planeten und enthüllten ein weiteres umlaufendes Objekt.
Die außergewöhnliche Dichte von K2-360 b deutet darauf hin, dass sie einst größer gewesen sein könnte, da ihre äußeren Schichten von dem nahegelegenen Stern abgetragen wurden und nur ihr Kern übrig blieb. Davide Gandolfi von der Universität Turin erklärte: "Dies gibt Einblicke in das Schicksal von nahen Planeten, deren dichte, felsige Kerne Milliarden von Jahren bestehen bleiben können."
Der äußere Planet, K2-360 c, bietet einen weiteren interessanten Aspekt. Obwohl kein Transit beobachtet wurde, berechneten die Forscher seine Mindestmasse basierend auf seinem gravitativen Einfluss auf den Stern. Computersimulationen deuten darauf hin, dass er eine bedeutende Rolle bei der Bildung und Evolution des Systems gespielt haben könnte.
Die meisten Planeten, die ihren Stern nah sind, migrieren aufgrund von Wechselwirkungen mit der Gasscheibe nach innen, aber K2-360 b scheint einen anderen Weg eingeschlagen zu haben. Alessandro Trani vom Niels Bohr Institut sagte: "Unsere dynamischen Modelle deuten darauf hin, dass K2-360 c den anderen Planeten durch Migration mit hoher Exzentrizität nach innen gedrängt haben könnte. Dieser Prozess beinhaltet gravitative Wechselwirkungen, die zunächst die Umlaufbahn des inneren Planeten verlängern, die durch Gezeitenkräfte allmählich kreisförmig wird."
Analysen zeigen, dass der eisenreiche Kern von K2-360 b eher der Erde als dem Merkur ähnelt. Basierend auf der beobachteten chemischen Zusammensetzung des Sterns schätzen Modelle, dass K2-360 b wahrscheinlich einen erheblichen Eisenkern hat, der etwa 48 % seiner Masse ausmacht, was es eher zu einer Supererde als zu einem Supermerkur macht, trotz seiner extremen Dichte.
Mahesh Herath von der McGill University, Mitautor der Studie, erklärte: "Unsere Modelle zur inneren Struktur deuten darauf hin, dass K2-360 b wahrscheinlich einen erheblichen Eisenkern hat, der von einem felsigen Mantel umgeben ist. Seine Oberfläche könnte aufgrund der enormen Hitze in der Nähe des Sterns mit Magma bedeckt sein. Das Studium solcher Planeten kann aufzeigen, wie sich terrestrische Körper in verschiedenen galaktischen Umgebungen bilden."
Die Entdeckung des K2-360-Systems liefert wertvolle Informationen für unser Verständnis der Bildung von Planetensystemen und der damit verbundenen Prozesse. Ultrakurze Periodenplaneten wie K2-360 b sind relativ selten, und diese Entdeckung, zusammen mit dem massiven äußeren Planeten, trägt dazu bei, unsere Theorien über deren Bildung zu verfeinern.
Livingston schloss: "K2-360 bietet ein hervorragendes Labor zur Untersuchung der Bildung und Entwicklung von Planeten in extremen Umgebungen."