DREI PLANETEN, DIE HÄTTEN VERSCHLUCKT WERDEN MÜSSEN

Spät in seinem Leben erklimmt ein Stern wie die Sonne das, was die Astronomie den Roter-Riesen-Ast nennt: Seine äußeren Schichten blähen sich um Größenordnungen auf. Gezeiten und der Massenverlust des Sterns müssten dann jeden Planeten, der zu nah kreist, hineinziehen und verschlingen – bei sonnenähnlichen Sternen innerhalb von etwa einer Astronomischen Einheit (dem Abstand Erde–Sonne). Durchmusterungen gealterter Sterne finden tatsächlich nur sehr wenige Riesenplaneten auf kurzen Umlaufbahnen.

An der Spitze dieses Astes zündet im Kern Helium, und der Stern schrumpft wieder. Er kommt in einem kleineren Stadium zur Ruhe, dem Roten Klumpen (red clump), in dem er in seinem Kern Helium verbrennt. Jeder Planet, der nahe an einem Stern des Roten Klumpens beobachtet wird, muss also den Moment überlebt haben, in dem sein Stern am größten war. Bisher war nur ein einziger solcher „verbotener“ Planet gemeldet worden.

Den Sternen lauschen

Die Schwierigkeit besteht darin, die beiden Stadien auseinanderzuhalten. Ein Riese auf dem Weg nach oben und ein Riese im Roten Klumpen sehen in ihrem Licht gleich aus. Aber sie schwingen nicht auf die gleiche Weise. Sterne oszillieren, und ihre Oszillationen tasten die Dichte ihres Kerns ab: Das ist Asteroseismologie.

Wen-Xu Lin, Sheng-Bang Qian und ihr Team an der Yunnan-Universität und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften durchsuchten auf diese Weise jeden bekannten Stern mit Planeten, anhand von Lichtkurven der TESS-Mission. Drei Sterne erwiesen sich als sicher im Roten Klumpen: 24 Boo, HD 12648 und TYC 4282-605-1. Anschließend analysierte das Team jahrelange Messreihen von drei Observatorien neu, die das Taumeln jedes Sterns unter der Anziehung seines Planeten erfassen.

Umlaufbahnen im Inneren des alten Sterns

Die drei Planeten:

• 24 Boo b umkreist seinen Stern in 30,3 Tagen, in 0,183 Astronomischen Einheiten Abstand – der nächste bekannte Planet um einen Riesen des Roten Klumpens. Seine Mindestmasse beträgt etwa drei Viertel der Jupitermasse.
• TYC 4282-605-1 b: 101,6 Tage, 0,489 AE, mindestens 14 Jupitermassen.
• HD 12648 b: 132,9 Tage, 0,516 AE, mindestens 2,5 Jupitermassen.

Die Sterne selbst haben heute etwa den 10- bis 12-fachen Durchmesser der Sonne. Die Frage ist, wie groß sie an der Spitze des Roter-Riesen-Astes waren. Das Team berechnete diesen maximalen Radius mit Sternentwicklungsmodellen und variierte dabei die unsicheren Details von Konvektion und Zusammensetzung. Die Umlaufbahn von 24 Boo b liegt unter jeder getesteten Kurve, ebenso die von TYC 4282-605-1 b. HD 12648 b liegt näher an der Grenze: Seine Wahrscheinlichkeit, verschlungen worden zu sein, sinkt von nahezu sicher auf 43 % bei der günstigsten Konvektionseinstellung.

Ein Modell der Umlaufbahn selbst – Massenverlust, Bremsung durch den Sternwind, Gezeiten – liefert eine einfache Regel: Bei gewöhnlicher Entwicklung eines Einzelsterns sollte ein Planet um einen Stern des Roten Klumpens nie enger kreisen als der frühere Maximalradius des Sterns. 24 Boo b und TYC 4282-605-1 b tun es unter jedem getesteten Modell; bei HD 12648 b hängt es von der Einstellung der Konvektion ab.

Bahnabstand gegen den Radius des Muttersterns für bestätigte Planeten: Die drei Planeten dieser Studie (rote Rauten) liegen unter Sternen von der Größe des Roten Klumpens, ungewöhnlich nah. — Abbildung 2d, Lin et al. (2026), arXiv:2611.04544.

Wie konnten sie überleben?

Das Team zählt Möglichkeiten auf, ausdrücklich als Ideen und nicht als Mechanismen, die es nachweist:

1. Eine Vergangenheit als Doppelstern. Hat ein Mutterstern einst Masse mit einem Begleiter ausgetauscht oder ist er mit ihm verschmolzen, hat sich seine Hülle vielleicht nie so stark aufgebläht. Die Oszillationen von 24 Boo zeigen eine ungewöhnlich schwache Kopplung für einen Stern, der so arm an schweren Elementen ist – ein Hinweis darauf, dass seine Geschichte womöglich nicht die eines Einzelsterns ist. Ein Verschmelzungsprodukt kann außerdem eine Scheibe behalten oder neu aufbauen, in der Planeten der „zweiten Generation“ entstehen könnten.
2. Eine Scheibe aus einem verschluckten Planeten. Wurde ein innerer Planet verschlungen, könnte die Energie, die er im Stern abgab, Gas in eine vorübergehende Scheibe geschleudert haben, die dann einen äußeren Überlebenden nach innen gezogen haben könnte, nachdem der Stern geschrumpft war.
3. Knapp entkommen. Ein Planet könnte nahe der Spitze des Astes in die aufgeblähte Hülle eingetaucht sein und sich dann wieder außerhalb befunden haben, weil die Hülle schneller zurückwich, als seine Umlaufbahn schrumpfte.

Das Einfangen eines frei fliegenden Planeten oder eine Umordnung innerhalb eines Mehrplanetensystems gelten als weniger wahrscheinlich.

Ein verbotener Planet war eine Anomalie. Bei dreien spricht das Team von einer neuen Klasse entwickelter Planetensysteme – und von Physik rund um alternde Sterne, die heutige Modelle noch nicht enthalten.