Mysteriöse Radiosignale von einem erdähnlichen Planeten entdeckt: Das ist bekannt

Ein Astronomenteam hat mysteriöse Radiosignale vom nur zwölf Lichtjahre von der Erde entfernten Sternsystem YZ Ceti entdeckt – eine Entdeckung, die einen Meilenstein in der Suche nach Leben und Planetenaktivität außerhalb des Sonnensystems darstellen könnte. Die im Frequenzbereich von 2 bis 4 GHz beobachteten Emissionen scheinen mit der magnetischen Wechselwirkung zwischen einem Stern und einem seiner Planeten zusammenzuhängen: YZ Ceti b, einem erdähnlichen Gesteinsplaneten, der seinen Mutterstern mit hoher Geschwindigkeit umkreist.

Die Studie wurde von den Astrophysikern J. Sebastian Pineda vom Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik der University of Colorado Boulder und Jackie Villadsen vom Fachbereich Physik und Astronomie der Bucknell University und des Vassar College geleitet. Beide Forscher haben Pionierarbeit in der Erforschung der Radioemissionen von Exoplaneten und ihrer Wechselwirkung mit den Magnetfeldern ihrer Sterne geleistet.

Das detektierte Signal, beschrieben als „kohärenter Ausbruch mit starker zirkularer Polarisation“, wurde zweimal in Beobachtungen im Abstand von fast drei Monaten aufgezeichnet. „Das Wiederauftreten der Signale in ähnlichen Umlaufphasen deutet darauf hin, dass sie durch die Wechselwirkung des Planeten YZ Ceti b mit dem Magnetfeld seines Sterns verursacht werden könnten“, erklärten die Autoren. Diese Art der Wechselwirkung, bekannt als magnetische Stern-Planet-Wechselwirkung (SPI), ähnelt dem Phänomen, das in unserem Sonnensystem zwischen Jupiter und Io, einem seiner Monde, auftritt.

Diese Radioblitze könnten insbesondere die Existenz eines Magnetfelds in YZ Ceti b offenbaren – ein Novum in der Exoplanetenforschung. Die Beobachtungen wurden mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA)-Radioteleskop in New Mexico, USA, durchgeführt.

Insgesamt wurden 26 Stunden Überwachungszeit erfasst, verteilt auf fünf Sitzungen zwischen November 2019 und Februar 2020. Die ungewöhnlichen Signale wurden in zwei dieser Sitzungen aufgezeichnet. In einer Sitzung sendete das System ein Signal mit einer Intensität von bis zu 620 Mikrojanskys und nahezu 100 % rechtszirkularer Polarisation aus – ein typisches Merkmal nichtthermischer Emissionen magnetischen Ursprungs. In der anderen Sitzung wurde ein ähnliches Signal, jedoch mit linkszirkularer Polarisation, detektiert.

Um die mögliche Quelle dieser Emissionen zu erklären, modellierten die Forscher die magnetische Umgebung des YZ-Ceti-Systems anhand zweier Szenarien: eines mit starkem Sternwind und offenem Magnetfeld und ein realistischeres mit einem geschlossenen Feld nahe der Sternoberfläche. Beide Modelle stimmen darin überein, dass sich YZ Ceti b in einem sub-Alfvénischen Regime befinden könnte. In diesem Zustand können magnetische Störungen des Planeten zum Stern wandern und von der Erde aus wahrnehmbare Radioemissionen auslösen.

Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass die Möglichkeit, dass die Signale ausschließlich von Sternaktivität herrühren, noch nicht völlig ausgeschlossen werden kann. Dennoch deuten Wahrscheinlichkeitsberechnungen darauf hin, dass das Auffinden zweier Ausbrüche in ähnlichen Orbitalphasen „unwahrscheinlich“ ist, wenn es sich um Zufallsereignisse handelt, wenn auch nicht schlüssig.

Diese Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung von Exoplaneten mittels Radioastronomie, einer Technik, die für erdgroße Welten bisher wenig erforscht ist. Sollte sich bestätigen, dass die Signale tatsächlich vom Planeten stammen, wäre YZ Ceti b der erste terrestrische Exoplanet mit indirekt nachgewiesenem Magnetfeld.

Die im Mai 2023 in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Forschungsarbeit positioniert YZ Ceti als außergewöhnliches natürliches Labor für die Untersuchung der magnetischen Dynamik ferner Welten.

Umwelt- und Gesundheitsjournalist