Einen neuen Planeten formen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine aufgebesserte optische Aufnahme des inneren Teils der Staubscheibe, die den jungen Stern AB Aurigae umgibt, und zeigt Materialverdichtungen, die auf die Anfangsphasen der Planetenbildung hinweisen. Neue Beobachtungen des Staubs in einem ähnlichen System belegen, daß die Körner auf Größen von einem Zentimeter und sogar mehr angewachsen sind. Hubble und APOD

 

Astronomen haben im letzten Jahrzehnt bemerkenswerte Fortschritte bei der Untersuchung von extrasolaren Planeten erzielt; über 500 ferne Welten sind jetzt bestätigt. Während die Forscher-gemeinde aktiv daran arbeitet, weitere Planeten sowie Planetensysteme zu entdecken und zu beschreiben, hat sich zwischenzeitlich eine andere Gruppe von Wissenschaftlern die Frage gestellt: “Von woher stammen diese Planeten ursprünglich?”

Es gibt zwei Gedankengänge, die gewöhnlich vorgestellt werden, um die Bildung von Planeten zu erklären. Beide beginnen mit einer Scheibe aus Gas und Staub um einen Stern, der jünger als ein paar Millionen Jahre ist. In einem Bild (“von unten nach oben”) beginnen kleine Staubteilchen in der Scheibe (ähnlich dem Staub im interstellaren Medium) sich über Millionen Jahre hinweg aneinanderzuhaften, bis kilometergroße Objekte entstanden sind. Diese wiederum können zu Planeten heranwachsen. Das zweite Szenario (“von oben nach unten”) geht von der Vorstellung aus, daß sich Gas und Staub zuerst in einer planetengroßen Verdichtung ansammelt, die dann durch die Gravitation kollabiert, um einen Planeten zu formen.

Neue Untersuchungen mittels Beobachtungen haben versucht, zwischen diesen beiden Szenarien zu unterscheiden und ihre unterschiedlichen Annahmen zu verfeinern. Sechs Astronomen haben mit dem Submillimeter Array und mit mehreren weiteren Radio- und Millimeterteleskopen die staubhaltige Scheibe um den Stern CQ Tauri untersucht, einem annähernd etwa zehn Millionen Jahre alten Stern, der nur ungefähr 300 Lichtjahre entfernt lokalisiert ist.
Ein Staubkorn strahlt am stärksten bei Wellenlängen, die näherungsweise so groß sind wie die Abmessung des Körnchens; mit welcher Effizienz es bei anderen Wellenlängen strahlt, hängt in ähnlicher Weise von seiner Größe ab. Daher ist es durch Messung des spektralen Verhaltens der Staubemission möglich, die Eigenschaften der Staubkörner in ihrer Gesamtheit in einer Scheibe zu bestimmen. Der Staub im interstellaren Medium (und folglich in der sehr jungen Scheibe um einen Stern) hat Abmessungen vergleichbar mit oder kleiner als die Wellenlängen des sichtbaren Lichts. Im Gegensatz dazu entdeckte die Gruppe, daß der Staub in der Scheibe um CQ Tauri groß war: vereinbar mit Abmessungen von einem Zentimeter oder vielleicht sogar größer – fast zehntausendmal größer als die typischen Staubkörnchen im interstellaren Raum. Sie berichten zudem von wagen Hinweisen, daß die Staubkörner im inneren Teil der Scheibe größer waren als diejenigen in der äußeren Region. Diese neuen Ergebnisse leisten Modellen des Kornwachstums “von unten nach oben” Vorschub und helfen ihrerseits wiederum zu erklären, wie, wo und wann neue Planeten gebildet werden.

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