Planeten wie die Supererden „55 Cancri e“, „WASP-47 e“ und „HD 219134 b“ lassen die Wissenschaft bereits seit Jahren rätseln. Der Grund: Sie lassen sich kaum in bekannte Klassen einordnen. Caroline Dorn, eine Astronomin der Universität Zürich, und ihren Kollegen gelang nun die Aufstellung einer beständigen Theorie zum Ursprung und Entstehen der Edelstein-Planeten.

„Die Planetenbausteine haben eine völlig andere Zusammensetzung“

Bislang ließen sich Himmelskörper unter anderem in die Kategorien der Gesteins- und der Gasplaneten einordnen. Die entdeckten Supererden scheinen sich jedoch keiner dieser Klassen zugehörig zu fühlen und verharren vielmehr in einer Art Zwischenstadium. Mittels Computersimulationen und einer Neuanalyse bestehender Beobachtungsdaten gelang es den Forschern nun, eine neue Vermutung auszuarbeiten.

Demnach ließe die Nähe zu ihrem Stern darauf schließen, dass die Planeten wie „WASP-47 e“ in einer außerordentlich heißen Zone des Proplyds entstanden sind. Das Proplyd – auch protoplanetare oder zirkumstellare Scheibe genannt – ist ein flacher Ring, der einen jungen Stern („Protostern“) umgibt. Wo und bei welcher Temperatur ein Planet inmitten dieser Urwolke entstanden ist, verrät seine Zusammensetzung.

„Dort befinden sich manche Elemente noch in der Gasphase und die Planetenbausteine haben eine völlig andere Zusammensetzung“, erklärt Dorn. Im Rahmen ihrer Publikation erläutern die Forscher unter anderem, wie ein Planet aussehen könnte, der in ebendieser besonders heißen Zone der protoplanetaren Scheibe entstanden ist.

Edelstein statt Eisenkern

Da Stoffe wie Eisen und Silizium erst bei Temparaturen unter 1.2000 Kelvin auskondensieren, sind sie kaum in solch sternnahen Planeten wie „WASP-47 e“ und „HD 219134 b“ vertreten. Damit weisen sie einen vollkommen anderen Aufbau auf, als ihn die Wissenschaft von den bislang bekannten planetaren Klassen gewohnt ist. Aufgrund des mangelnden Eisenkerns verfügen die Supererden außerdem über keinerlei Magnetfeld.

Mehr aus dem Reich der Exoplaneten:

Elemente wie Aluminium, Calcium und Titan wiederum, die bereits bei Temperaturen über 1.500 Kelvin kondensieren, finden sich dafür um einiges gehäufter auf den Exoplaneten wieder. Die resultierende Korund-Anhäufung würde als anschließende Grundlage für die Bildung von Rubinen und Saphiren fungieren. Auch die zwischen zehn und 20 Prozent geringere Dichte im Vergleich zu herkömmlichen Gesteinsplaneten führen die Astronomen auf die Zusammensetzung des Planeten sowie den fehlenden Eisenkern zurück.

55 Cancri e: Doch kein Diamantplanet?

„Wir machen den vermeintlichen Diamantplaneten nun zum Saphirplaneten“, erklären Dorn und Co. und nehmen damit Bezug auf den bereits seit längerem bekannten Exoplaneten „55 Cancri e“. Ihm wurde bislang nachgesagt, er bestehe aus Diamanten, jedoch nehmen die Astronomen an, dass auch er anstelle von Kohlenstoff überwiegend aus Aluminiummineralen besteht.