Zerstörer von Welten

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Optische Aufnahme eines Staubrings, in dem vermutlich gerade Planeten entstehen, um einen nahegelegenen jungen Stern; der helle Stern selbst ist abgedeckt. Neue Untersuchungsergebnisse aus dem Infraroten lassen vermuten, daß sogar alte Sterne Staubringe hervorbringen können, verursacht durch zerstörerische Zusammenstöße zwischen Körpern, die sie umkreisen. NASA / Hubble Space Telescope

 

Bei der Entdeckung extrasolarer Planeten (von etwa 500 sind gegenwärtig die Bahnparameter bekannt) haben Astronomen zusätzlich überschüssige, warme infrarote Strahlung von Staub um viele Sterne gemessen. Diese Strahlung, erstmals durch den Infrared Astronomy Satellite (IRAS) in den 1980-gern entdeckt, scheint von kleinen Partikeln in Scheiben um Sterne zu kommen, die in den frühen Stadien der Planetenbildung stehen könnten. In einigen Fällen deuten Modelle der Staubtemperatur und räumlichen Verteilung darauf hin, daß die Scheibe eine Lücke aufweist, die womöglich von einem Planeten in angemessenem Bahnabstand geschaffen wurde.

Da Planeten aus Material um den Stern herum entstehen, könnten die Staubringe in sehr jungen Systemen die Überreste aus dem Entstehungsprozeß der Planeten sein. Jedoch vermutet man, daß dieser Staub nach nur wenigen Hundert Millionen Jahren verschwindet; wenn der Staub in älteren Sternsystemen entdeckt wird, dann argwöhnen Astronomen, daß er in irgendeiner Form nachgeliefert worden sein muß. Ein beliebter Gedanke ist, daß Planeten oder Asteroide in dem System kollidieren, zerbrechen und auf diese Weise den Staub erzeugen. Doch sehr alte Sterne (solche, die etwa eine Milliarde Jahre oder älter sind; die Sonne ist etwa 4.5 Milliarden Jahre alt) sollten nach dieser Begründung keinen warmen Staub zeigen. Solche Sternsysteme sollten sich stabilisiert haben und die Zeit für solche Kollisionen sollte längst vergangen sein. Daher ist es ein Problem, daß warmer Staub um einige sehr alte Sterne entdeckt wurde. Da zudem jeder neu erzeugte Staub noch dazu schnell verschwinden würde, muß es einen Mechanismus geben, der den Staub regelmäßig nachliefert. Astronomen, die versuchen, eine schlüssige Chronik der Bildung und Entwicklung von Planeten zu verfassen, versuchen auch Antworten auf diese Fragen zu erhalten.

Fünf Astronomen vermuten, eine Antwort für eine Reihe von Sternen auf dieses Rätsel zu haben. Mit dem Spitzer-Weltraum-Teleskop untersuchte die Gruppe die überschüssige warme Infrarotstrahlung um drei entwickelte Sternsysteme; jedes ist ein Doppelsternsystem mit zwei Sternen in engen Umlaufbahnen. Die gemessene Infrarotstrahlung kann bis zu 1.9% der Gesamtemission dieser Systeme betragen. Sie merken an, daß Doppelsterne dafür bekannt sind, magnetisch aktiv zu sein (Sonnenflecken an der Oberfläche sind in ihren Atmosphären entdeckt worden) und sie folgern, das mit Winden wechselwirkende Magnetfelder Änderungen in den Umlaufbahnen der Doppelsterne verursachen können. Diese Änderungen können ihrerseits wieder die Stabilität des gesamten Systems stören und neue Kollisionen zwischen Körpern auf Umlaufbahnen um die Sterne auslösen, mit der daraus folgenden Bildung von neuem Staub. De facto sind diese Doppelsterne Zerstörer der sie umkreisenden Welten, Welten, die ansonsten Milliarden Jahre überlebt hätten. Neben der Hilfe bei der Auflösung eines lang anhaltenden Rätsels verweist dieser Beitrag auf die komplexe Natur von stellaren Planetensystemen und die Bedeutung von Untersuchungen bei vielen verschiedenen Wellenlängen.

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