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Was Rumkugeln und Exoplaneten gemeinsam haben

10. Dezember 2020

Eine Platte mit Schokoladenkugeln, alle etwa gleich groß, aber mit verschiedenen Füllungen: Marzipan, Nougat oder vielleicht auch ein süßer Likör. Wie können Sie das von außen entscheiden? Ein ähnliches Problem hat man auch bei Exoplaneten. Die inneren Strukturen können verschieden sein, auch wenn Masse oder Radius ähnlich sind.

Das war auch eines der interessanten Themen beim Workshop "Planetary interiors and system architectures", dem dritten PLATO ESP Workshop, der vom 30. November bis 3. Dezember 2020 online stattfand. Ein Problem ist die Lücke in der Verteilung der Planetenradien, das sogenannte Radius- oder Fulton-Gap. Im Bereich von etwa 2 Erdradien gibt es nur wenige Planeten. Es sieht so aus, als ob es eine scharfe Grenze gibt zwischen Planeten mit 1,5 fachem Erdradius und mit dem 2,5 fachen Erdradius. Wie unterscheiden sie sich und wie sind sie entstanden. Die Modelle zeigen, dass die Planeten mit kleinerem Radius Supererden sind, d. h. Gesteinsplaneten, und es sich bei den Planeten mit etwa 2,5 fachem Radius um Mini-Gasplaneten handelt.

Zahl der Planeten mit ein bis vier Erdradien: eine Häufung bie 1,5 Erdradien und eine bei 2,5 Erdradien.	Planetenradius als Funktion der einfallenden Strahlung (invertierte Skala - von links nach rechts abnehmende Einstrahlung). beide Figuren aus vanEylen+2018

Mit der Mission PLATO wird man Radius und Masse der Planeten genauer als bisher bestimmen können und damit die Mehrdeutigkeit über den inneren Aufbau der Planeten einschränken, z. B. das Verhältnis von Kern, Mantel und Hülle. Dazu kommt, dass PLATO das Alter von Planetensystemen bestimmen wird und damit einen Einblick erlaubt in Ausgasungsprozesse von Planeten, die sehr dicht um ihren Stern kreisen.