Objekt planetarer Masse

Datei:Free-floating planet CFBDSIR J214947.2-040308.9.jpg

Infrarotaufnahme des freifliegenden Planeten CFBDSIR 2149-0403 (schwacher blauer Punkt in der Bildmitte)

Objekt planetarer Masse (englisch , kurz PMO) ist ein Sammelbegriff für astronomische Objekte mit einer Masse

• kleiner als Braune Zwerge, d. h. weniger als etwa 13 Jupitermassen, die ein Objekt minimal für die Deuteriumfusion benötigt, und
• größer als Kleinkörper (Asteroiden und Kometen), d. h. das hydrostatische Gleichgewicht ist erreicht.

Je nach ihrer gravitativen Bindung an andere Objekte werden mehrere Arten von PMOs unterschieden:

• „Monde planetarer Masse“, die ein anderes Objekt planetarer Masse umkreisen
• Planeten, Zwergplaneten und Exoplaneten, die einen Stern bzw. Braunen Zwerg umkreisen
• Rogue Planets (von englisch , auch freifliegender bzw. vagabundierender Planet (englisch ), Einzelgänger-Planet, Waisenplanet oder (der oder das) Planemo (von engl. )<ref>Stefan Schmitt: Wortschöpfung – Planemo. Die Zeit, 12. Dezember 2014, abgerufen am 18. Dezember 2014 (gibt als Genus „der Planemo“ an, wohl analog zu „der Planet“ – ohne dies explizit zu begründen. Andere Fundstellen verwenden „das Planemo“ – wohl analog zu „das Objekt“ (planemo = )). </ref>), sind interstellare Objekte, die nicht gravitativ an einen massereicheren Körper gebunden sind

Hauptsächlich wird dieser Begriff für letztere Objekte gebraucht.<ref>S. Soter: In: The Astronomical Journal. Band 132, S. 2513, IOP Publishing, 2006, arxiv:astro-ph/0608359 (englisch)</ref><ref>siehe z. B. S. 21 von: Martin Ratcliffe: State of the Universe 2008: New Images, Discoveries, and Events. Praxis Publishing Ltd., New York 2008, ISBN 978-0-387-73998-4.</ref> Diese haben entweder das Planetensystem, in dem sie ursprünglich entstanden sind, verlassen, zum Beispiel indem sie herausgeschleudert wurden – oder sie waren nie gravitativ an einen Stern oder Braunen Zwerg gebunden<ref>Orphan Planets: It’s a Hard Knock Life, Space.com, 24. Februar 2005, abgerufen am 5. Februar 2009.</ref><ref>Free-Floating Planets – British Team Restakes Dubious Claim, Space.com, 18. April 2001, abgerufen am 5. Februar 2009.</ref><ref>Orphan 'planet' findings challenged by new model, NASA Astrobiology, 18. April 2001, abgerufen am 5. Februar 2009.</ref> und sind selbst wie ein Stern entstanden, die sogenannten Sub-Brown Dwarfs.

Sichtbarkeit und vermutete Häufigkeit

Freifliegende Planeten sind vergleichsweise schwer zu finden, da sie im sichtbaren Licht nicht leuchten, nicht nennenswert das Licht eines Sterns reflektieren und auch nicht durch ihren Einfluss auf einen Stern zu entdecken sind. Mit Infrarotteleskopen konnten jedoch aufgrund ihrer eigenen Wärmeemissionen einige Kandidaten für solche Objekte in der Galaxis entdeckt werden, sodass man heute davon ausgeht, dass in der Milchstraße beinahe doppelt so viele freifliegende Planeten wie Sterne existieren,<ref>T. Sumi, K. Kamiya u. a.: Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing. In: Nature. 473, 2011, S. 349, doi:10.1038/nature10092.</ref> also bei geschätzt 100–300 Milliarden Sternen um die 400 Milliarden freifliegende Planeten.

Eine ähnliche Schätzung gelang für eine 3,8 Mrd. Lichtjahre entfernte Galaxie, die als Gravitationslinse zwischen der Erde und dem Quasar RX J1131-1231 sehr genau untersucht wurde.<ref>E. Zachos: More Than a Trillion Planets Could Exist Beyond Our Galaxy. National Geographic, 5. Februar 2018, abgerufen am 13. April 2018. </ref>

Eigenschaften

Die Massen der bisher bekannten PMOs sind häufig wesentlich größer als die Massen der traditionellen Planeten des Sonnensystems. Dies liegt zum einen daran, dass Sub-Brown Dwarfs unterhalb einer Jupitermasse nicht entstehen können,<ref>Alan P. Boss, Gibor Basri, Shiv S. Kumar, James Liebert, Eduardo L. Martín, Bo Reipurth, Hans Zinnecker: Nomenclature: Brown Dwarfs, Gas Giant Planets, and ? Band 221, 1. Juni 2003, S. 529. </ref><ref>Vorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/Name: [ Substellar Objects in Nearby Young Clusters (Sonyc): The Bottom of the Initial Mass Function in NGC 1333.] The Astrophysical Journal, , archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am Vorlage:Cite book/URL; abgerufen am 2. Oktober 2025 (). Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2Vorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung</ref> zum anderen an der allgemein größeren Schwierigkeit, kleinere und leichtere Objekte nachzuweisen.

Beispiele

Datei:Sol Cha-110913-773444 Jupiter.jpg

Größenvergleich: Sonne, Cha 110913-773444 und Jupiter.

• Das Objekt Cha 110913-773444 ist von einer Staubscheibe umgeben und wurde 2005 mit dem Spitzer-Weltraumteleskop entdeckt. Es besitzt rund acht Jupitermassen und löste durch seine Entdeckung und unklare Einordnung als Stern oder Planet die Debatte aus, aus welcher die Bezeichnung „Planemo“ hervorging.
• Das Objekt PSO J318.5-22, dessen Entdeckung am 1. Oktober 2013 veröffentlicht wurde, besitzt nach Kenntnisstand vom Mai 2014 ungefähr sechs Jupitermassen und ist damit zu massearm, um ein Stern oder ein Brauner Zwerg zu sein.<ref name="liu_discovery">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>
• Das Objekt OTS 44 wurde 2004 mit 15 Jupitermassen als der kleinste zu diesem Zeitpunkt bekannte Braune Zwerg mit einer protoplanetaren Staubscheibe beschrieben.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Nach Kenntnisstand vom November 2014 besitzt er um 11,5 Jupitermassen;<ref name="Bonnefoy2014_AA562">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> allerdings ist die Ableitung aus den Messdaten erheblich unsicher (5–17 Jupitermassen),<ref name="Bonnefoy2014_AA562" /> sodass er wahrscheinlich, aber nicht nachgewiesenermaßen ein Objekt planetarer Masse ist.
• Das Objekt SIMP J013656.5+093347 wurde 2006 entdeckt und der Spektralklasse T2.5 zugeordnet. Erst 2017 wurde erkannt, dass es sich bei dem Objekt nicht um einen braunen Zwerg, sondern um ein PMO handelt. Es ist der erdnächste bisher entdeckte Himmelskörper dieser Art.
• Weitere Beispiele für Objekte planetarer Masse sind S Ori 68 und S Ori 70 im Sternbild Orion.
• Das im Juni 2016 beobachtete Mikrogravitationslinsen-Ereignis OGLE-2016-BLG-1928 wird in einer im Oktober 2020 erschienenen Veröffentlichung als die Beobachtung eines Objektes planetarer Masse mit einer Größe zwischen Erd- und Marsgröße gedeutet, das wahrscheinlich freifliegend ist, aber auch ein Planet sein könnte, der einen unbeobachteten Zentralstern in einer Entfernung von mindestens 8 AE umrundet.<ref>Przemek Mróz et al.: A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event. 20. Oktober 2020, abgerufen am 21. Oktober 2020.  arxiv:2009.12377v2 [astro-ph.EP]</ref><ref>Jan Dönges: Frei fliegender Felsplanet: Erdgroßer einsamer Wanderer entdeckt. spektrum.de, 19. Oktober 2020, abgerufen am 21. Oktober 2020. </ref>
• Am 2008 entdeckten etwa 5–10 Jupitermassen schweren Objekt Cha 1107−7626 wurde Mitte 2025 ein zwei Monate andauernder Helligkeitsanstieg beobachtet, der auf ein Massenakkretionsereignis zurückging. Die dabei beobachtete Akkretionsrate (etwa 10⁻⁷ Jupitermassen pro Jahr) ist die bis dahin höchste beobachtete für ein Objekt planetarer Masse.<ref>Victor Almendros-Abad et al.: Discovery of an Accretion Burst in a Free-Floating Planetary-Mass Object. In: The Astrophysical Journal Letters, Volume 992, Number 1. 2. Oktober 2025, abgerufen am 2. Oktober 2025.  doi:10.3847/2041-8213/ae09a8</ref><ref>Einzelgängerplanet verschlingt sechs Milliarden Tonnen Gas pro Sekunde. In: Der Spiegel. 2. Oktober 2025, abgerufen am 2. Oktober 2025. </ref>

Im Dezember 2021 vermeldete die Europäische Südsternwarte: „Bisher waren nicht viele dieser Objekte bekannt, aber ein Team von Astronomen hat mit Hilfe von Daten mehrerer Teleskope der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer Einrichtungen mindestens 70 neue Einzelgänger-Planeten in unserer Galaxie [in den Sternbildern Skorpion und Ophiuchus, einer sonnennahen Sternentstehungsregion] entdeckt. Dies ist die größte jemals entdeckte Gruppe vagabundierender Planeten und ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Ursprünge und Eigenschaften dieser […] galaktischen Nomaden.“<ref>ESO-Teleskope helfen bei der Entdeckung der bisher größten Anzahl von Einzelgänger-Planeten. Europäische Südsternwarte, 22. Dezember 2021, abgerufen am 2. Oktober 2025. </ref><ref>Núria Miret-Roig et al.: A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association. Europäische Südsternwarte, abgerufen am 2. Oktober 2025. </ref>

Eine Liste von bekannten Einzelgänger-Planeten ist im Artikel Liste von Exoplaneten verzeichnet.

Literatur

• Franziska Konitzer: Milliarden frei fliegender Planeten. Sterne und Weltraum, Juli 2020, S. 22–25

Weblinks

• Interaktive Karte der Exoplaneten in Sonnennähe auf EXOPLANET.EU vom März 2022
• Stefan Deiters: Die Planemo-Zwillinge, auf: astronews.com vom 7. August 2006
• Stefan Deiters: Neues zu den mysteriösen Welten ohne Sonne, auf: astronews.com vom 20. April 2016
• Einsame Welten im All, auf: astronews.com vom 10. Oktober 2013, Quelle: MPI für Astronomie
• Moons of Free-Floating Planets Can Possess Enough Water for Life to Evolve and Thrive, auf: SciTechDaily vom 5. Juli 2021, Quelle: LMU München (englisch)
• Mysterious Population of Rogue Planets Spotted Near the Center of Our Galaxy, auf: SciTechDaily vom 6. Juli 2021, Quelle: Royal Astronomical Society (englisch)

Einzelnachweise

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