Ein Planet mit fast sechs Jupitermassen umrundet einen jungen, rasend schnell rotierenden A-Stern auf einer auffällig ovalen Bahn. Und der Stern schiebt den Transit von TOI-1355 b Jahr für Jahr weiter an seinen Rand.
Ein japanisch-europäisches Team hat einen heißen Riesenplaneten gefunden, dessen Bahn deutlich von der Kreisform abweicht.
Das ist ungewöhnlich, denn bei praktisch allen bisher vermessenen Gasriesen um heiße Sterne sind die Bahnen kreisrund, und genau diese Kreisform löscht die Spuren ihrer Vorgeschichte aus.
Sichtbar wurde der Planet im Weltraumteleskop TESS und in einer Reihe von Nachbeobachtungen, an denen auch eine Privatsternwarte im Thüringer Wald beteiligt war.
Nebenbei fanden die Forschenden heraus, dass der Transit ein Ablaufdatum hat: Ab Mitte 2033 zieht TOI-1355 b von der Erde aus gesehen nicht mehr vor seinem Stern vorbei.
Heiße Jupiter um heiße Sterne
Heiße Jupiter sind Gasriesen, die ihren Stern in wenigen Tagen umrunden.
Dort, wo sie heute stehen, können sie nicht entstanden sein, dafür ist es zu heiß und zu eng.
Sie müssen also von weiter außen zugewandert sein. Für diese Wanderung gibt es zwei konkurrierende Modelle.
Entweder driftet der Planet sanft durch die Gasscheibe nach innen und behält dabei eine kreisrunde, zum Sternäquator ausgerichtete Bahn.
Oder ein Nachbarplanet beziehungsweise ein Begleitstern wirft ihn auf eine lang gestreckte Ellipse, deren Nähepunkt so dicht am Stern liegt, dass Gezeitenkräfte die Bahn anschließend abrunden.
Besonders aufschlussreich sind Systeme mit heißen Sternen vom Typ A.
Diesen Sternen fehlt die äußere Konvektionszone, sie ziehen verkantete Bahnen also kaum wieder gerade.
Was man dort an Bahnneigung und Bahnform sieht, ist damit näher am ursprünglichen Zustand.
Warum kreisrunde Bahnen die Vorgeschichte verwischen
Das Problem liegt in der Geschwindigkeit der Gezeitenwirkung.
Sie rundet eine Ellipse innerhalb einiger zehn Millionen Jahre ab, und danach sieht ein zugeworfener Planet genauso aus wie einer, der gemütlich durch die Scheibe gewandert ist.
Um das Modell der Hochexzentrizitäts-Migration zu prüfen, bräuchte man einen Planeten, der mitten in diesem Abrundungsprozess steckt.
Bisher kannte man um einen heißen Stern genau einen solchen Fall.
Solche Systeme zu vermessen, ist zusätzlich schwierig.
A-Sterne rotieren extrem schnell, ihre Spektrallinien sind dadurch verwaschen, und die übliche Radialgeschwindigkeitsmethode zur Massenbestimmung versagt.
Vier TESS-Kampagnen und ein Teleskop im Thüringer Wald
Noriharu Watanabe von der Universität Tokio und sein Team werteten deshalb Lichtkurven aus vier TESS-Beobachtungsphasen zwischen 2019 und 2024 aus.
Dazu kamen Transitmessungen mit der Vierfachkamera MuSCAT3 auf Hawaii, mit Teleskopen des Grand-Pra-Observatoriums in der Schweiz und der Sternwarte am Ätna sowie von einer Privatsternwarte in Herges-Hallenberg im Thüringer Wald.
Die Eigenschaften des Sterns bestimmten sie mit dem Spektrografen GAOES-RV am Seimei-Teleskop in Okayama.
Die Masse des Planeten lasen sie nicht aus Radialgeschwindigkeiten ab, sondern aus winzigen Helligkeitsschwankungen über den gesamten Umlauf.
Die Arbeit liegt bislang als Preprint bei arXiv vor und ist noch nicht unabhängig begutachtet.
Warum das Team die Wolken-Erklärung verwarf
In der Lichtkurve leuchtet die Tagseite des Planeten mit.
Dafür gibt es zwei naheliegende Ursachen.
Entweder reflektieren hoch liegende Wolken das Sternenlicht, oder die Tagseite glüht selbst. Das Team rechnete beide Varianten durch.
Das Wolkenmodell passte schlechter zu den Daten, und es scheitert an der Physik der Sache. Bei mehr als 3.000 Grad verdampfen genau die Teilchen, aus denen solche Wolken bestehen müssten.
Beim Zusammenfügen der vier Beobachtungsjahre stimmte dann etwas anderes nicht. Ein einziges Bahnmodell ließ sich nicht über alle Jahre legen.
Die Sehne, die der Planet vor der Sternscheibe zieht, wanderte von Jahr zu Jahr weiter nach außen. Verantwortlich dafür ist die Rotation des Sterns, die ihn abplattet und die Bahnebene des Planeten langsam kippt.
Sauber ist die Geschichte damit noch nicht. Nach der Rechnung des Teams müsste die Bahn längst rund sein, wenn der Planet sie seit seiner Jugend hätte.
Entweder ist er erst kürzlich auf diese Ellipse geraten, oder die Annahmen über seine innere Reibung stimmen nicht.
Ein Jahr, das gut zwei Tage dauert
TOI-1355 b bringt fast sechs Jupitermassen auf die Waage und ist dabei deutlich aufgebläht. Ein Jahr dauert dort gut zwei Tage, kürzer also als ein verlängertes Wochenende.
Seine Bahn ist merklich oval, und der Transit streift bereits jetzt den äußersten Rand der Sternscheibe. Seit Anfang 2024 ist er nur noch ein streifender Vorbeigang, Mitte 2033 hört er ganz auf.
Das System sei einer der wenigen exzentrischen heißen Jupiter um einen heißen Stern, schreiben die Autoren, und damit ein lohnendes Objekt, um die Migrationsfrage zu klären.
Was der Fund für die Atmosphärenforschung bedeutet
Der Zeitdruck ist real. Nur während eines Transits lässt sich Sternenlicht durch die Planetenatmosphäre filtern und auf einzelne Moleküle hin untersuchen.
Die Daten deuten außerdem darauf hin, dass sich die Atmosphäre zwischen den Beobachtungsjahren verändert hat.
Diese Beobachtungen sollten zügig bis Mitte 2033 erfolgen, mahnen die Forschenden am Ende ihrer Arbeit. Danach steht dieses Fenster für sehr lange Zeit nicht mehr offen.
Mich lässt der Gedanke nicht los, dass wir hier bei etwas zusehen, das sich gerade schließt. Wenn du jemanden kennst, der Exoplaneten mag, schick ihm diesen Artikel weiter; die Sache hat ein Verfallsdatum.
Wie es weitergeht
Als Nächstes wollen die Forschenden die Neigung der Bahn gegenüber dem Sternäquator direkt messen, um zu prüfen, ob TOI-1355 b wie seine Artgenossen nahezu über die Pole des Sterns läuft.
Für die Atmosphäre stehen Hubble und das James-Webb-Teleskop bereit, die klären sollen, welche Moleküle die heiße obere Schicht erzeugen.
Meine Meinung dazu
Was ich aus diesem Paper mitgenommen habe, ist eine Erinnerung daran, wie wenig selbstverständlich unsere Perspektive ist.
Ein Transit ist kein Merkmal des Planeten, sondern ein Zufall der Blickrichtung. Und dieser Zufall ist nicht einmal stabil, er läuft hier innerhalb weniger Jahre aus.
Mich beeindruckt außerdem, dass ein Amateurteleskop im Thüringer Wald in derselben Messkette steckt wie ein Weltraumteleskop der NASA.
Skeptisch bleibe ich bei der Vorgeschichte des Planeten. Dass die Bahn rechnerisch längst rund sein müsste, es aber nicht ist, ist die eigentlich offene Frage dieser Arbeit, und die Autoren verkaufen sie erfreulich ehrlich als ungelöst.
Quelle: Noriharu Watanabe (University of Tokyo) et al., eingereicht bei Publications of the Astronomical Society of Japan, 2026; arXiv:2608.17387
