Viele Fragen die mir gestellt werden, haben mit Doppelsternen zu tun besonders. Besonders fasziniert scheinen die Menschen von der Vorstellung zu sein, es könnte dort Planeten geben. Beziehungsweise Planeten, auf denen es Leben geben könnte. Ist das möglich? Und wenn ja, wie läuft das ab? Viele stellen sich dabei vor, der Planet würde dann abwechselnd mal um den einen und dann um den anderen Stern laufen. Oder dass am Himmel so eines Planeten zwei Sonnen auf und unter gehen würden, so wie man es in den Science-Fiction Filmen gerne zu sehen bekommt. Aber machen zwei Sonnen den Planeten nicht zu heiß zum Leben? Oder bringen zumindest das Klima durcheinander? Das sind alles gute Fragen und ein paar davon will ich im heutigen Artikel aus der Serie “Fragen zur Astronomie” beantworten.
Zuerst müssen wir klären, ob es überhaupt Planeten bei Doppelsternen geben kann. Die Antwort darauf ist einfach zu geben: Ja, es gibt sie! Wir haben schon viele solcher Planeten entdeckt. Immerhin ist die Mehrheit der Sterne nicht alleine unterwegs und in Doppel- oder Mehrfachsternsystemen organisiert. Unsere Sonne als Einzelstern ist in dieser Hinsicht eine Ausnahme. Es wäre schade, wenn Planeten nur Einzelsterne umkreisen könnten – denn dann wären die meisten Sterne gezwungermaßen ohne Planet.
Aber natürlich macht die Anwesenheit von mehr als einem Stern die Bewegung von potentiellen Planeten ein wenig kompliziert. Jeder Himmelskörper beeinflusst jeden anderen Himmelskörper durch seine Gravitationskraft und die Stärke des Einfluss hängt von der Masse der Objekte und ihrem Abstand ab. In unserem Sonnensystem ist die Sonne bei weitem der massereichste Körper und sie dominiert daher auch die Bewegung aller Planeten. Die Störungen, die die Planeten untereinander ausüben, kann man fürs erste vernachlässigen (obwohl sie bei genauerer Betrachtung natürlich eine wichtige Rolle spielen!). Bei einem Einzelstern kann man einen Planeten im Prinzip irgendwo platzieren und er wird diesen Stern umkreisen (er darf aber logischerweise nicht zu nah am Stern sein und auch nicht so weit weg, dass er nicht mehr gravitativ an ihn gebunden ist). Bei zwei Sternen ist es komplizierter. Hier sind nicht mehr alle möglichen Umlaufbahnen für Planeten auch tatsächlich stabil.
Man kann zwischen zwei grundlegenden Arten der Bewegung unterscheiden: Entweder der Planet kreist außen um beide Sterne herum oder bewegt sich nur um einen der beiden. Der erste Fall wird P-Typ genannt. Der Planet umkreist beide Sterne und aus seiner Sicht macht es keinen Unterschied ob da nun ein oder zwei (oder noch mehr) Sterne sind. Auf seiner Außenbahn spürt er nur die kombinierte Gravitationskraft aller Sterne in der Mitte und ob die jetzt von einem oder zwei Sternen ausgeübt wird, ist egal.
Erst wenn der Planet den beiden Sternen im Zentrum des Systems zu nahe rückt, wird es kritisch. Dann lässt sich der gravitative Einfluss nicht mehr kombiniert betrachten. Je nachdem wo sich Planet und Sterne gerade befinden, werden die Störungen mal stärker und mal schwächer sein und am Ende wird die Planetenbahn instabil. Er wird aus dem System geworfen oder kollidiert mit einem der Sterne (bzw. können sich in diesen Regionen vermutlich gar keine Planeten bilden).
Die Lage beruhigt sich erst wieder, wenn der Planet einem der beiden Sterne nahe genug ist. Jetzt wird seine Bewegung von diesem einen Stern dominiert und die Störungen die vom anderen, entfernten Stern ausgeübt werden, sind gering. Diese Art der stabilen Bewegung wird S-Typ genannt. Es ist ein wenig knifflig zu berechnen, wo die Stabilitätsgrenzen liegen und es gibt keine allgemeingültigen Formeln dafür (weil es hier immer um die Bewegung von drei Himmelskörpern geht und dieses Problem mathematisch unlösbar ist). Aber mit Computersimulationen lassen sich die stabilen Regionen recht leicht finden.
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