Neuer Exoplanet TOI 5734 b entdeckt, heißer Sub-Neptun mit erdähnlicher Dichte

Nach der Studie des Forscherteams, die als Preprint auf arXiv.org veröffentlicht wurde, kreist der Planet um den Stern TOI 5734, der rund 106 Lichtjahren von der Erde entfernt ist. Der Stern ist ein K Zwerg, also etwas kleiner und kühler als unsere Sonne. TOI 5734 b läuft in sehr geringem Abstand um seinen Stern. Dadurch ist es dort extrem heiß, die Durchschnittstemperatur liegt laut Studie bei etwa 688 Kelvin, also rund 415 Grad Celsius.

Heiß, dicht und überraschend erdnah bei der Masse

Mit etwa 2,1 Erdradien gehört TOI 5734 b zur Klasse der Sub-Neptuns, also Planeten zwischen Erde und Neptun. Die Masse liegt bei rund 9,1 Erdmassen. Aus Radius und Masse ergibt sich eine Dichte knapp unter jener der Erde. Die Forschenden ordnen den Planeten deshalb als heißen Sub-Neptun mit erdähnlicher Dichte ein.

So entdeckten TESS und HARPS N den neuen Planeten

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) spürt Exoplaneten auf, indem der Satellit winzige Helligkeitsabfälle misst, wenn ein Planet vor seinem Stern vorbeizieht. Ein solches Transit Signal tauchte bereits 2022 in den Messkurven von TOI 5734 auf.

Mit HARPS N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher of the Northern Hemisphere) wurde anschließend die Radialgeschwindigkeit bestimmt, also das leichte Wackeln des Sterns durch die Anziehung des Planeten. Erst diese Messung macht die Masse zuverlässig greifbar und bestätigt, dass es sich tatsächlich um einen Planeten handelt.

Hinweise auf eine Atmosphäre, die sich verflüchtigt

Spannend ist auch dass der Exoplanet mit ca. 1,7-2 Erdradion im sogenannten „Radius Valley“ liegt. Es gibt sehr geringe Häufigkeit von Exoplaneten zwischen etwa 1,5 und 2 Erdradien. Eine gängige Erklärung dafür ist, dass nahe Planeten ihre leichten Gase durch Sternstrahlung verlieren.

Für TOI 5734 b halten die Forschenden ein überwiegend felsiges Inneres für wahrscheinlich und vermuten, dass die ursprüngliche Hülle aus leichten Gasen fast verschwunden ist. Ganz ausgeschlossen wird derzeit auch nicht, dass es ein wasserreicher Planet sein könnte.

Die Studie liegt als Preprint vor, also als wissenschaftlicher Vorabdruck ohne endgültige Begutachtung in einem Fachjournal.