NASA’s Webb untersucht, wie ein Planet den Tod seines Sterns überlebte

Originalveröffentlichung am 01.07.2026 zu finden unter: https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/

Zusammenfassung: WD 1856 b ist vermutlich erst Milliarden Jahre, nachdem sein Stern zu einem Weißen Zwerg geworden war, an seine heutige Position gewandert

Der Exoplanet WD 1856 b ist eine Welt, die eigentlich nicht existieren dürfte. Er umkreist in einem Abstand von weniger als 3 Millionen Kilometern einen Weißen Zwerg – also mitten in der „Gefahrenzone“, in der er eigentlich hätte verschluckt werden müssen, als sein Mutterstern in einer früheren Phase seiner Entwicklung zum Roten Riesen wurde. Um zu verstehen, wie der Planet überlebt hat, und um mehr über ihn zu erfahren, untersuchten Astronomen ihn mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Ihre Ergebnisse könnten Aufschluß über die Zukunft unseres eigenen Sonnensystems in 5 Milliarden Jahren geben.

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA gewährt uns neue Einblicke in die ferne Zukunft von Sonnensystemen wie dem unseren, während die Behörde weiterhin die Geheimnisse des Universums und unseren Platz darin entschlüsselt. Vor Milliarden von Jahren blähte sich ein sonnenähnlicher Stern, der sich dem Ende seines Lebenszyklus näherte, enorm auf und wurde zu einem Roten Riesen; anschließend stieß er seine äußeren Schichten ab und hinterließ einen heißen, verbliebenen Kern, einen sogenannten Weißen Zwerg. Als Roter Riese hätte der Stern eigentlich alle nahegelegenen Planeten verschlucken und zerstören müssen. Dennoch entdeckten Astronomen einen Exoplaneten von der Größe Jupiters, der den Weißen Zwerg alle 34 Stunden in einem Abstand von weniger als 3 Millionen Kilometern umkreist.

Um das Rätsel zu lösen, wie dieser Exoplanet überlebt hat, beobachtete ein internationales Astronomenteam mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA, wie der jupitergroße Exoplanet WD 1856 b vor seinem Heimatstern vorüberzog; dabei maßen sie die Temperatur des Planeten und wiesen Moleküle in seiner Atmosphäre nach. Sie stellten fest, daß der Planet deutlich wärmer ist als erwartet, und ermittelten, wie er höchstwahrscheinlich auf seine sehr enge Umlaufbahn um den Weißen Zwerg gelangt ist. Die Ergebnisse gewähren einen Einblick in die ferne Zukunft, Milliarden von Jahren nach dem Tod der Sonne, und zeigen, was mit Planeten wie Jupiter geschehen könnte.

Die Ergebnisse wurden am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

WD 1856 b wurde im Jahr 2020 von Wissenschaftlern unter Verwendung des NASA-Satelliten TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) und des außer Dienst gestellten Spitzer-Weltraumteleskops entdeckt. WD 1856 b umkreist den Weißen Zwerg WD 1856+534, der etwa 80 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. „Der Planet hat etwa die Größe des Jupiter, doch der Weiße Zwerg, den er umkreist, ist nur so groß wie die Erde; der Planet ist also siebenmal größer als sein Stern“, erklärte der Hauptautor Ryan MacDonald von der University of St. Andrews im Vereinigten Königreich.

WD 1856 b umkreist seinen Heimatstern in extrem geringem Abstand, 50-mal näher, als die Erde die Sonne umkreist. Wenn WD 1856 b ursprünglich auf dieser Bahn unterwegs gewesen wäre, wäre er vernichtet worden, als der Stern ein Roter Riese war. Wie hat er den Tod seines Heimatsterns überstanden und ist an seine heutige Position gelangt?

Wie groß, wie heiß

Für die neue Studie wurde Webb-Teleskop eingesetzt, um zu beobachten, wie der Planet vor seinem Stern vorbeizog. Dieser Transit lieferte einzigartige Informationen über die Masse des Planeten, die zwischen dem Vier- und Elffachen der Jupitermasse liegt.

Dem Team gelang es zudem, die Temperatur des Planeten zu bestimmen. Während des Transits wurde das Licht des Sterns teilweise abgeschirmt, wobei die Intensität des Infrarotlichts jedoch weniger stark abnahm als bei anderen Wellenlängen. Dieser Unterschied war auf das Infrarotlicht zurückzuführen, das der Planet aufgrund seiner eigenen Wärme abstrahlte. Die Daten deuteten auf eine Temperatur von ungefähr 126 Grad Celsius hin – deutlich heißer, als es der Fall wäre, wenn das Licht des Weißen Zwergs die einzige Wärmequelle darstellte. Diese überraschende Entdeckung erwies sich als entscheidender Hinweis darauf, wie der Planet auf seine heutige Umlaufbahn gelangt sein muß.

Christopher O’Connor von der Northwestern University in Illinois, ein Mitautor der Studie, war dafür zuständig, die Temperatur des Planeten zeitlich zurückzuverfolgen. O’Connor erklärte: „Die große Frage ist, wie WD 1856 b an seine heutige Position gelangt ist; hierzu gibt es zwei Theorien. Die eine besagt, daß der Planet von seinem Mutterstern verschluckt wurde, als dieser starb, und im Inneren überlebte. Die andere Theorie geht davon aus, daß aufgrund der Gravitationswirkung anderer Objekte im System eine Migration stattfand. Der Weiße Zwerg ist Teil eines Dreifachsternsystems, und die Begleitsterne könnten die Umlaufbahn von WD 1856 b beeinflußt haben.“

Die Forscher stellten fest, daß heute keine Energiequelle vorhanden ist, die diese Wärme erzeugen könnte; es muß sich also um Restwärme aus einer früheren Zeit handeln, in der der Planet aufgeheizt wurde. Mithilfe von Modellen zur Abkühlung substellarer Objekte wie WD 1856 b im Laufe der Zeit und unter Einbeziehung der neuen Webb-Daten konnte das Team die Temperatur des Planeten rechnerisch in die Vergangenheit zurückverfolgen und bestimmen, wann die Aufheizung stattgefunden haben muß. Dieser zeitliche Aspekt ist entscheidend, um zu klären, ob die Erwärmung durch das Verschlucken vom Roten Riesen verursacht wurde oder während einer Wanderung nach innen geschah.

Sie kamen zu dem Schluß, daß die Erwärmung höchstwahrscheinlich in dem Zeitraum zwischen 3 und 5,5 Milliarden Jahren stattfand, nachdem der Stern zu einem Weißen Zwerg geworden war. In diesem Szenario befand sich der Planet auf einer weit außen liegenden Umlaufbahn, die ihn vor dem Stern während dessen zerstörerischer Phase als Roter Riese schützte, und wanderte erst später an seine heutige Position. „Während der Planet nach innen wanderte, führten die Wechselwirkungen mit der starken Schwerkraft des Weißen Zwergs zu einer erheblichen Erwärmung; seither kühlt er wieder ab“, erklärte O’Connor.

Das Licht des Sterns, das die Atmosphäre des Planeten durchquerte, nahm zudem Informationen über deren chemische Zusammensetzung auf. „Wir haben die charakteristischen Signaturen kleiner Wolkenpartikel und von Kohlenwasserstoffen, höchstwahrscheinlich Methan, entdeckt; dies ist das erste Mal, daß wir eine Atmosphäre bei einem Planeten beobachtet haben, der vor einem toten Stern vorüberzieht“, sagte die Mitautorin Victoria Boehm von der Cornell University. „Wir haben kürzlich vier weitere Transits von WD 1856 b mit Webb beobachtet, um die Atmosphärenchemie genauer zu untersuchen, und sind sehr gespannt auf die Ergebnisse.“

Die mögliche Zukunft unseres Sonnensystems

In etwa fünf Milliarden Jahren wird der Wasserstoffvorrat im Kern der Sonne aufgebraucht sein; sie wird sich auf mehr als das Hundertfache ihrer heutigen Größe aufblähen und zu einem Roten Riesen werden. Anschließend wird sie ihre äußeren Schichten abstoßen und ihr Dasein als Weißer Zwerg beenden. Merkur, Venus und möglicherweise auch die Erde werden von dem Roten Riesen vernichtet werden. Das Schicksal der weiter entfernt liegenden Planeten, insbesondere der Gasriesen, ist jedoch ungewiß. Das Aufspüren und Erforschen von Planeten, die nach dem Tod sonnenähnlicher Sterne deren Überreste umkreisen, bietet die Möglichkeit zu erfahren, was in ferner Zukunft mit unserem eigenen Sonnensystem geschehen könnte.

„Wir sind es gewohnt, beim Einsatz von Teleskopen in die Vergangenheit zu blicken, doch dies ist das erste Mal, daß wir einen Blick in die Zukunft werfen können, auf das, was den äußeren Planeten um den Überrest eines sonnenähnlichen Sterns herum widerfahren könnte“, sagte MacDonald. „Es ist, als würde man eine Zeitmaschine benutzen, um in die ferne Zukunft unseres Sonnensystems zu blicken.“

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisation).

Exoplanet WD 1856 b (Künstlerischer Entwurf)

Künstlerische Darstellung: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Über das Bild: Der Exoplanet WD 1856 b, der in dieser künstlerischen Darstellung zu sehen ist, ist ein Gasriese, der den Tod seines Sterns überlebt hat. Er umkreist nun einen Weißen Zwerg in einer Entfernung, die 50-mal geringer ist als der Abstand der Erde zur Sonne. Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA ermöglichten nicht nur die Bestimmung der Temperatur des Planeten, sondern auch den Nachweis von Molekülen in seiner Atmosphäre. Letztere Messung liefert Hinweise darauf, daß WD 1856 b erst Milliarden Jahre, nachdem sein Stern zu einem Weißen Zwerg geworden war, an seine heutige Position gewandert ist.

Exoplanet WD 1856 b (Transmissionsspektrum)

Abbildung: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Über das Bild: NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop untersuchte die Zusammensetzung des Exoplaneten WD 1856 b, als dieser vor seinem Stern vorbeizog, und wies dabei Anzeichen für Methan nach. WD 1856 b umkreist einen Weißen Zwerg, der etwa so groß wie die Erde ist. Dadurch verdeckt der Planet mehr als die Hälfte des Sternenlichts. Die roten Bereiche markieren Stellen im Spektrum, an denen Erhebungen darauf hindeuten, daß die Atmosphäre des Planeten Methan enthält.