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Planetensysteme bei der Entstehung beobachtet
11. Dezember 2004, Frank Erhardt. Zwei von NASA´s großen Observatorien, das Spitzer Space Teleskop und das Hubble Space Teleskop, haben Astronomen einen bisher unerreichten Blick auf staubhaltige planetarische Trümmer, um einen Stern von der Größe der Sonne ermöglicht.

(Quelle: Hubble)
Spitzer hat zum ersten Mal staubhaltige Scheiben um einen erwachsenen, sonnenähnlichen Stern herum entdeckt, von dem bekannt ist, dass er Planeten besitzt. Hubble hat das bisher detaillierteste Bild einer helleren Scheibe aufgenommen, die um einen wesentlich jüngeren, sonnenähnlichen Stern kreist. Diese Entdeckungen bieten einen "Schnappschuss" des Prozesses, durch den sich unser eigenes Sonnensystem entwickelte, von seinen staubigen und chaotischen Anfängen bis hin zu seinem gesetzteren Dasein heute.

"Junge Sterne besitzen einen riesigen Vorrat von Materialien für die Planetenbildung, während ältere Sterne nur übrig gebliebene Schutthaufen besitzen," sagt Dr. Charles Beichman von NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Kalifornien. Er ist der Haupt-Autor der Spitzer Studie. "Dies demonstriert wie sich die beiden Teleskope gegenseitig ergänzen," fügt er hinzu.

Der junge Stern, der von Hubble untersucht wurde, ist 50 - 250 Millionen Jahre alt. Dies ist alt genug um theoretisch Gasplaneten zu besitzen, aber jung genug, dass sich felsige Planeten, wie die Erde, vielleicht noch formen. Die sechs älteren Sterne, die Spitzer untersuchte, sind im Durchschnitt 4 Milliarden Jahre alt, fast das gleiche Alter das auch die Sonne hat. Es ist bekannt, dass sie Gasplaneten besitzen, und vielleicht sind auch felsige Planeten vorhanden. Vor diesen Entdeckungen wurden Ringe aus planetarischen Trümmern, oder "Trümmer-Scheiben", um Sterne von der Größe der Sonne nur selten beobachtet, weil sie schwächer und wesentlich schwieriger zu sehen sind als die Scheiben um massive Sterne herum.

"Das Hubble Bild gibt uns den bisher besten Blick auf reflektiertes Licht, dass von einer Scheibe um einen Stern von der Größe der Sonne stammt," sagt der Autor der Hubble Studie, Dr. David Ardila von der John Hopkins University, Baltimore. "Grundsätzlich zeigt es eine der möglichen Vergangenheiten unseres eigenen Sonnensystems," sagt er.

Scheiben aus Trümmern um ältere Sterne herum, die die gleiche Größe und Alter wie unsere Sonne haben, inklusive denen die bekannte Planeten beherbergen, sind sogar noch schwerer zu entdecken. Diese Scheiben sind 10 - 100 Mal dünner als die um junge Sterne herum. Spitzer's hochempfindliche Infrarotdetektoren waren zum ersten Mal in der Lage ihr warmes "Glühen" zu erfassen.

"Spitzer hat damit die erste direkte Verbindung zwischen Planeten und Scheiben geschaffen," sagt Beichman. "Nun können wir die Beziehung zwischen den Beiden untersuchen." Diese Studien werden zukünftigen Missionen auf der Suche nach Planeten, darunter NASA´s Terrestrial Planet Finder und der Space Interferometry Mission, helfen vorherzusagen welche Sterne Planeten haben.

Felsige Planeten stammen aus riesigen Wolken aus Staub, die junge Sterne einhüllen. Staubteilchen kollidieren und kleben zusammen, bis sich eventuell ein Planet formt. Manchmal stoßen diese sich formenden Körper zusammen und zerspringen. Trümmer aus diesen Zusammenstößen sammeln sich zu gigantischen Doughnut-förmigen Scheiben. Mit der Zeit verblassen die Scheiben und eine kleine, stabile Scheibe aus Trümmern, wie der Kuiper Gürtel in unserem Sonnensystem, ist alles was übrig bleibt.

Die Scheibe, die von Hubble beobachtet wurde, umschließt einen sonnenähnlichen Stern, genannt HD 107146, der sich 88 Lichtjahre entfernt befindet. John Krist, ein JPL Astronom hat das Hubble auch dazu genutzt um eine Scheibe um einen anderen, kleineren Stern herum aufzunehmen. Es handelt sich dabei um einen roten Zwerg, genannt AU Microscopii, der sich in 32 Lichtjahren Entfernung befindet und nur 12 Millionen Jahre alt ist. Der Ausblick mit Hubble enthüllt eine Lücke in der Scheibe, wo vielleicht Planeten den Staub weggefegt und den Weg freigemacht haben. Die Scheibe um HD 107146 hat auch eine Lücke im Inneren.

Beichman und seine Kollegen am JPL und der University of Arizona, Tucson, benutzten Spitzer um 26 ältere, sonnenähnliche Sterne, mit bekannten Planeten, zu scannen, und fanden dabei sechs mit Scheiben, ähnlich dem Kuiper Gürtel. Die Sterne befinden sich in Entfernungen von 50 - 160 Lichtjahren. Ihre Scheiben sind etwa 100 Mal schwächer als die kürzlich vom Hubble aufgenommenen und etwa 100 Mal heller als die Trümmer um die Sonne herum. Diese Scheiben haben auch Löcher bei ihren Zentren.
Übersetzung: Frank Erhardt Science@NASA Deutsche Version
Quelle: Georgia Institute of Technology zur Startseite...
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