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Astronomen entdecken, dass Planetenbildung eine großes Durcheinander ist
19.Oktober 2004, Frank Erhardt. Neue Beobachtungen mit NASA's Spitzer Space Telescope zeigen überraschend große Staubwolken um mehrere Sterne herum. Diese Wolken haben sich höchstwahrscheinlich erweitert, als felsige, sehr junge Planeten zusammenprallten. Der Mond könnte sich aus solch einer Katastrophe heraus gebildet haben. Vor der Entdeckung dieser Ergebnisse haben Astronomen angenommen, dass sich Planeten unter weniger chaotischen Umständen bilden.
Spitzer
Künstlerische Darstellung einer Kollision von PLanetoiden(Quelle: NASA/JPL)
"Es ist ein Chaos dort draußen," sagt Dr. George Rieke von der University of Arizona, Tucson. "Wir sehen, dass Planeten eine lange, steinige Straße gehen müssen, bevor sie vollständig entwickelt sind."

Spitzer war in der Lage, die staubigen Ergebnisse dieser Kollisionen mit seiner Infrarotkamera zu sehen. Es wird vermutet, wenn sehr junge Planeten, die felsigen Hüllen von Planeten wie Erde und Mars, zusammenstoßen, diese sich zu größeren Planeten verbinden oder in kleine Teile zersplittern. Der Staub, den diese Ereignisse erzeugen, wird durch den Mutterstern erhitzt und leuchtet im Infrarot, was Spitzer sehen kann.

Diese Entdeckungen werden in der nächsten Ausgabe des Astrophysical Journal veröffentlicht und spiegeln wieder, was wir über die Bildung unseres eigenen Planetensystems wissen. Aktuelle Beobachtungen von Einschlagskratern auf dem Mond, deuten außerdem auf ein turbulentes, frühes Sonnensystem hin. "Unser Mond hat eine Menge gewaltiger Einschläge abbekommen, nachdem sich die Planeten schon angefangen haben zu formen," sagt Rieke.

Nach den gängigsten Theorien formen sich felsige Planeten in etwa wie ein Schneemann. Sie beginnen als kleine Bälle in einem scheibenförmigen Feld aus dichtem Staub um junge Sterne herum. Sie gewinnen dann nach und nach an Masse, indem sie mit anderen Staubteilchen interagieren. Berg-Große Körper kollidieren dann und formen so Planeten.

Bisher haben sich Astronomen diesen Prozess so vorgestellt, dass er über einige Millionen bis hin zu einigen 10 Millionen Jahren, sanft abläuft, bis hin zum fertigen Planetensystem. Sie haben vorhergesagt, dass staubige, Planeten formende Scheiben, mit fortschreitendem Alter immer dünner werden, und nur gelegentlich "aufflackern", wenn übrig gebliebene, felsige Körper zusammenstoßen.

Rieke und seine Kollegen habe eine komplexere, Planeten formende Umgebung beobachtet. Sie benutzten Daten von Spitzer zusammen mit schon vorhandenen Daten von ESA´s Infrared Space Observatory, sowie dem Infrared Astronomical Satellite. Sie haben nach Staubscheiben um 266 nahe Sterne herum Ausschau gehalten, die alle eine ähnliche Größe von 2-3 Sonnenmassen haben. 71 dieser Sterne besaßen Scheiben, die vermutlich Planeten in unterschiedlichen Phasen der Entwicklung enthalten. Sie beobachteten jedoch nicht, dass diese Scheiben bei älteren Sternen verschwinden, sondern in einigen Fällen genau das Gegenteil.

"Wir dachten, dass junge Sterne, etwa 1 Millionen Jahre alt, größere und hellere Scheiben haben, als ältere, 10 bis 100 Millionen Jahre alte Sterne," sagt Rieke. "Aber wir fanden einige junge Sterne ohne Scheibe und einige alte Sterne mit großen Scheiben."

Diese Variabilität impliziert, dass Planeten formende Scheiben während ihrer gesamten Lebensdauer mit Staub angefüllt sein können, bis hin zu Hunderten von Millionen von Jahren nachdem der Mutterstern geformt wurde. "Der einzige Weg so viel Staub zu produzieren, wie wir es bei diesen älteren Sternen beobachtet haben, ist durch riesige Kollisionen," sagt Rieke.

Vor Spitzer wurden nur einige Dutzend Planeten formende Scheiben um Sterne herum beobachtet, die älter als einige Millionen Jahre sind. Spitzer´s einzigartig empfindliche Infrarotkamera erlaubt es, die schwache Hitze von Tausenden von Scheiben verschiedenen Alters zu beobachten. "Spitzer hat eine neue Tür im Studium von Scheiben und Planetenentwicklung eröffnet," sagt Dr. Michael Werner, Wissenschaftler an NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.


Übersetzung: Frank Erhardt Science@NASA Deutsche Version
Quelle: NASA/JPL zur Startseite...
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