LHS 1903: Ein Planetensystem mit umgekehrter Anordnung

Astronomen haben ein bizarres „Inside-out“-Planetensystem um den Stern LHS 1903 entdeckt, das die grundlegenden Gesetze der Entstehung von Welten infrage stellt. Im Gegensatz zu unserem Sonnensystem, in dem sich Gesteinsplaneten in der Nähe der Sonne und Gasriesen weiter außerhalb befinden, weist dieses System eine Gesteinswelt auf, die ihre gasförmigen Nachbarn auf einer äußeren Umlaufbahn umkreist. Diese Entdeckung, die am 12. Februar 2026 von einem internationalen Forscherteam bekannt gegeben wurde, deutet darauf hin, dass die planetare Evolution einem sequenziellen „Inside-out“-Pfad folgen kann, der der Wissenschaft bisher unbekannt war.

Wie unterscheidet sich die Planetenordnung in LHS 1903 von unserem Sonnensystem?

Die Planetenordnung in LHS 1903 zeichnet sich durch eine „Inside-out“-Architektur aus, die aus einem inneren Gesteinsplaneten, gefolgt von zwei Gasriesen und schließlich einem weiteren Gesteinsplaneten auf der äußersten Umlaufbahn besteht. Dies widerspricht dem Standardmodell des Sonnensystems, in dem terrestrische Planeten wie die Erde in der Nähe der Sonne bleiben, während Gasriesen wie Jupiter in den kälteren, äußeren Regionen beheimatet sind. Im LHS 1903-System widerspricht die Existenz einer kleinen, dichten Welt jenseits der Gasriesen dem traditionellen Gradienten von „innen gesteinsartig, außen gasförmig“.

Unser derzeitiges Verständnis der Planetenarchitektur basiert weitgehend auf der Zusammensetzung unserer eigenen Nachbarschaft. Im Sonnensystem sind die vier sonnennächsten Planeten – Merkur, Venus, Erde und Mars – klein und felsig, da die Strahlung des Sterns verhinderte, dass sich leichte Gase in der Nähe des Sterns ansammelten. Weiter draußen, jenseits der „Schneegrenze“, waren die Temperaturen kühl genug, damit Gasriesen wie Jupiter und Saturn massive Atmosphären ansammeln konnten. LHS 1903, ein Roter Zwerg in der dicken Scheibe der Milchstraße, bricht dieses Muster vollständig auf, indem er einen vierten, felsigen Planeten in den fernen Regionen des Systems beherbergt, in denen normalerweise Gasriesen dominieren.

Die Entdeckung wurde von Thomas Wilson, einem Planeten-Astrophysiker der University of Warwick, angeführt. Wilson und sein Team identifizierten zunächst drei Planeten um den Roten Zwerg, die der erwarteten Ordnung zu folgen schienen: eine Gesteinswelt, gefolgt von zwei gasförmigen Welten. Weitere Untersuchungen der Daten des CHEOPS-Satelliten (Characterising Exoplanet Satellite) der Europäischen Weltraumorganisation enthüllten jedoch ein verborgenes viertes Mitglied. Dieser äußerste Planet, bezeichnet als LHS 1903 e, ist eine kleine Gesteinswelt, die dort existiert, wo Wissenschaftler entweder nichts oder einen Eisriesen erwartet hatten.

Warum ist der äußere Planet in LHS 1903 felsig statt gasförmig?

Der äußere Planet in LHS 1903 ist felsig, weil er sich wahrscheinlich in einer „gasarmen Umgebung“ gebildet hat, nachdem die inneren Planeten bereits den verfügbaren Wasserstoff und das Helium in der protoplanetaren Scheibe verbraucht hatten. Laut dem Hauptautor Thomas Wilson deutet dies darauf hin, dass sich die Planeten nacheinander und nicht gleichzeitig gebildet haben. Als der vierte Planet zu verschmelzen begann, war dem System das für den Aufbau einer dicken Atmosphäre notwendige Gas ausgegangen, sodass nur festes Material für die Bildung eines Gesteinskerns übrig blieb.

Die Standardtheorie der protoplanetaren Scheibe besagt, dass sich Planeten gleichzeitig aus einem massiven Ring aus Staub und Gas bilden. Wenn Staubkörner zu Planetesimalen verklumpen, wachsen sie schließlich zu Kernen heran. Wenn ein Kern groß genug wird, während noch reichlich Gas vorhanden ist, löst dies einen unkontrollierten Akkretionsprozess aus und er wird zu einem Gasriesen. Im Fall von LHS 1903 schlagen die Forscher ein sequenzielles Bildungsszenario vor. Dieser „Inside-out“-Prozess impliziert, dass die inneren Planeten „gashungrig“ waren und der Scheibe ihre leichteren Elemente entzogen, bevor der äußerste Planet seine Endstadien des Wachstums erreichen konnte.

Dieser Befund liefert den ersten konkreten Beweis für die Planetenbildung in Umgebungen, in denen das Gas vorzeitig erschöpft war. „Gesteinsplaneten bilden sich normalerweise nicht so weit entfernt von ihrem Heimatstern“, bemerkte Wilson in einer in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Erklärung. Die Existenz von LHS 1903 e beweist, dass kleine, felsige Welten in den kalten, äußeren Bereichen eines Systems entstehen können, wenn der Zeitpunkt der Auflösung der Scheibe korrekt abgestimmt ist. Dies stellt die Theorie der „Schneegrenze“ infrage, die davon ausgeht, dass die Entfernung zum Stern der primäre Faktor für die gasförmige oder felsige Beschaffenheit eines Planeten ist.

Welche Rolle spielte CHEOPS der ESA bei dieser Entdeckung?

Der CHEOPS-Satellit der ESA lieferte die hochpräzise Transit-Photometrie, die erforderlich war, um den leichten Helligkeitsabfall zu erkennen, der durch den Vorbeigang des äußersten Gesteinsplaneten vor LHS 1903 verursacht wurde. Während andere Teleskope die inneren drei Planeten identifiziert hatten, ermöglichte CHEOPS den Astronomen, die Dichte und Größe des vierten Planeten mit extremer Genauigkeit zu berechnen. Diese Messungen bestätigten, dass der Planet ein dichter Gesteinskörper und keine gasförmige Welt mit geringer Dichte war, was die „Inside-out“-Natur des Systems enthüllte.

Die CHEOPS-Mission ist speziell darauf ausgelegt, bekannte Exoplaneten zu charakterisieren, indem sie deren Größe mit beispielloser Detailgenauigkeit misst. Durch die Beobachtung der Lichtkurven von LHS 1903 ermöglichte der Satellit dem internationalen Team, das Vorhandensein einer dicken Wasserstoff-Helium-Hülle auf der äußersten Welt auszuschließen. Diese Präzision ist entscheidend für die Unterscheidung zwischen „Supererden“ (felsig) und „Mini-Neptunen“ (gasförmig), die in Daten mit geringerer Auflösung aus anderen Durchmusterungen wie TESS der NASA oft ähnlich aussehen können.

Der Einsatz von CHEOPS unterstreicht die Bedeutung gezielter Folgebeobachtungen in der modernen Astronomie. Wie Isabel Rebollido, eine Forscherin für Planetenscheiben bei der Europäischen Weltraumorganisation, erklärte, wurden unsere Theorien zur Planetenentstehung historisch durch das Sonnensystem beeinflusst. „Da wir immer mehr unterschiedliche Exoplanetensysteme sehen, beginnen wir, diese Theorien zu überdenken“, so Rebollido. Die Daten von CHEOPS fungierten als „rauchender Colt“, der die Forscher zwang, über Modelle der gleichzeitigen Entstehung hinauszublicken und komplexere, gestaffelte Entwicklungswege in Betracht zu ziehen.

Auswirkungen auf die zukünftige Astronomie und die planetare Evolution

Die Entdeckung des LHS 1903-Systems macht eine erhebliche Überarbeitung der Lehrbücher zur Planetenentstehung erforderlich. Wenn sich Planeten nacheinander in gasarmen Umgebungen bilden können, könnte die Vielfalt der Planetenarchitekturen in der Milchstraße weit größer sein als bisher angenommen. Dies hat tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis von M-Zwerg-Systemen, die die häufigsten Sterntypen in unserer Galaxie sind und häufige Ziele bei der Suche nach habitablen Zonen darstellen.

Zukünftige Forschungen werden sich wahrscheinlich darauf konzentrieren, ob diese „Inside-out“-Ordnung eine seltene Anomalie oder ein häufiges Nebenprodukt der Evolution von Roten Zwergen ist. Da Rote Zwerge wie LHS 1903 kühler und kleiner als die Sonne sind, verhalten sich ihre protoplanetaren Scheiben anders, was potenziell die vom Wilson-Team beschriebenen Gas-Erschöpfungsszenarien ermöglicht. Astronomen planen nun, das James Webb Space Telescope (JWST) einzusetzen, um die Atmosphäre – oder deren Fehlen – auf LHS 1903 e zu analysieren und zu bestätigen, ob Spurengase aus seiner Entstehungszeit zurückgeblieben sind.

Während wir weiterhin die mehr als 6.000 seit den 1990er-Jahren entdeckten Exoplaneten katalogisieren, dienen Systeme wie LHS 1903 als Erinnerung daran, dass das Universum nicht an die spezifischen Regeln gebunden ist, die wir in unserem eigenen Hinterhof beobachten. Der Übergang von „innen gesteinsartig, außen gasförmig“ zu einem flexibleren Verständnis der Orbitalarchitektur wird Wissenschaftlern helfen, besser vorherzusagen, wo sich erdähnliche Welten verbergen könnten. Die Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems hängt von der genauen Modellierung dieser „bizarren“ Systeme ab, die unsere ursprünglichen Erwartungen übertreffen.

Weltraumwetter-Update: Hinweis zur Sichtbarkeit von Polarlichtern

Zusätzlich zu diesen Entdeckungen im tiefen Weltraum könnten Beobachter auf der Erde in dieser Woche ihr eigenes himmlisches Schauspiel erleben. Im Anschluss an die LHS 1903-Bekanntgabe deuten Weltraumwetter-Berichte auf einen moderaten (G1) geomagnetischen Sturm mit einem Kp-Index von 5 hin. Es wird erwartet, dass diese Aktivität die Aurora borealis in mehreren nördlichen Regionen sichtbar macht. Wichtige Details zur Beobachtung sind:

• Sichtbarkeitsbreite: 56,3 Grad Nord.
• Primäre Beobachtungsregionen: Fairbanks (Alaska), Reykjavik (Island), Tromsø (Norwegen), Stockholm (Schweden) und Helsinki (Finnland).
• Beobachtungstipps: Für das beste Erlebnis suchen Sie sich zwischen 22:00 und 02:00 Uhr Ortszeit einen dunklen Ort fernab von Stadtlichtern und blicken Sie in Richtung des nördlichen Horizonts.