Junge, sternnahe Planeten lieben die Gefahr
Max-Planck-Forschungsgruppe und ERC Starting Grant: Ekaterina Ilin blickt auf eine kritische Phase in der Planetenentwicklung – und auf eine selbstzerstörerische Wechselwirkung.
Anders als die Erde kreisen viele Exoplaneten in sehr geringem Abstand um ihren Stern. Über ihre Jugendzeit ist wenig bekannt. Die jungen Planeten können ihren Stern zu heftigen Strahlungsausbrüchen anstacheln, die auf sie selbst zurückfeuern. Ekaterina Ilin hat den ersten Planeten entdeckt, der solche Strahlungsausbrüche auslöst. Am MPS wird sie das bisher unbekannte Phänomen umfassend untersuchen. Die Forscherin leitet am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) eine neue Max-Planck-Forschungsgruppe; der Europäische Forschungsrat (ERC) unterstützt sie mit einem Starting Grant.
Im zarten Alter von 10 bis 150 Millionen Jahren durchlaufen junge Planeten eine kritische Entwicklungsphase. Ihre ebenfalls noch jugendlichen Sterne sind in dieser Zeit besonders aktiv und schleudern in heftigsten Eruptionen Teilchen und Strahlung ins All. Das stellare Bombardement kann nach und nach die Atmosphären der jungen Planeten abtragen – und so eine wichtige Voraussetzung für das Entstehen von Leben zerstören. Besonders gefährlich ist die Sturm-und-Drang-Phase der jungen Sterne für Planeten, die ihre Bahnen eng um ihren Stern ziehen.
Dicht-dran-Planeten dieser Art mit Umlaufzeiten von weniger als 10 Tagen kommen in unserem eigenen Sonnensystem zwar nicht vor, machen aber etwa die Hälfte aller bisher entdeckten Exoplaneten aus. Über ihre Jugendzeit ist nur wenig bekannt. Das Teilchen- und Strahlungsfeuerwerk ihres Sterns erschwert genaue Beobachtungen.
Mit einem völlig neuen Ansatz macht die Forscherin Ekaterina Ilin nun aus dieser Not eine Tugend. Denn die gewaltigen Ausbrüche selbst lassen sich in Daten von Weltraumteleskopen gut aufspüren. Durch Analysen ihrer zeitlichen Verteilung konnte die Forscherin im vergangenen Jahr den sternnahen, jungen Planeten HIP 67522 b als bizarren Vertreter seiner Art identifizieren – und ein völlig neues Phänomen entdecken: Wegen des geringen Abstands koppelt sich das planetare Magnetfeld an das des Sterns und löst so die gefährlichen Ausbrüche auf der planetenzugewandten Seite aus. Über Jahrmillionen könnte dieser Effekt den Verlust der Planetenatmosphäre stark beschleunigen.
„Es handelt sich um eine völlig neue Art von Weltraumwetter, bei der ein Planet die Sternenstürme sozusagen selbstverschuldet entfacht", so Ekaterina Ilin, Max-Planck-Forschungsgruppenleiterin.
Auch in unserem Sonnensystem kommt es immer wieder zu Sonnenstürmen. Doch folgen diese allein der „inneren Logik“ der Sonne. Die vergleichsweise sternfernen Planeten unserer kosmischen Heimat haben darauf keinen Einfluss.
Wechselwirkung verstehen, Planeten finden
Im Rahmen der neuen Max-Planck-Forschungsgruppe „MICS – Magnetische Wechselwirkungen in Systemen mit (Sub-)Stellaren Begleitern“ wird Ekaterina Ilin das neue Phänomen nun weiter untersuchen. Ziel ist es zu verstehen, wie es zu der verhängnisvollen Wechselwirkung von Planet und Stern kommt und wie sie die weitere Entwicklung des Planeten formt. Um die zugrundeliegenden physikalische Prozesse aufzuspüren, blickt die Forscherin auf das magnetische Miteinander unterschiedlichster kosmischer Paare: von Doppelsternen mit gleicher Masse bis hin zu Stern-Planeten-Paaren.
Mit Hilfe der Förderung durch den ERC-Starting Grant „PLANETARE – Stormy adolescence: Detecting young planets through magnetic star-planet interaction” des Europäischen Forschungsrats will die Forscherin ihren Ansatz zudem zu einer Detektionsmethode ausbauen und in Daten aktueller und künftiger Weltraumteleskope wie Kepler, TESS und PLATO gezielt nach wechselwirkenden Planeten fahnden.
Über Forscherin und Förderung
Ekaterina Ilin hat an der Universität Potsdam Physik und Astronomie studiert und am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam promoviert. Bereits in ihrer Doktorarbeit hat sie sich mit Strahlungsausbrüchen in Stern-Planeten-Systemen beschäftigt. Nach Forschungsaufenthalten am American Museum for Natural History (AMNH) in New York und am Niederländischen Institut für Radioastronomie (ASTRON) forscht die Wissenschaftlerin seit Oktober 2026 am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.
Dort ist die unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe MICS mit einer Laufzeit von sechs Jahren angesiedelt. Max-Planck-Forschungsgruppen erlauben jungen Forschenden, früh in ihrer wissenschaftlichen Laufbahn eigenständig ein Forschungsziel zu verfolgen und eine eigene Gruppe aufzubauen. Der ERC Starting Grant PLANETARE ist eines von 421 Projekten, welche der Europäische Forschungsrat in den nächsten fünf Jahren fördert. Von den für die aktuelle Förderperiode eingegangenen Anträgen wurden nur knapp neun Prozent bewilligt.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Ekaterina Ilin
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Tel.: +49 551 384979-257
E-Mail: Ilin@mps.mpg.de
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