Wenn sich Riesenplaneten wie Jupiter oder Saturn aus der Gasscheibe um einen Stern neu bilden, sind sie womöglich nicht kugelförmig, sondern wie plattgedrückt. Jedenfalls wenn sie nach einem bestimmten Mechanismus entstehen – auf diese Weise könnte man zwischen konkurrierenden Hypothesen über diesen bisher kontrovers diskutierten Prozess entscheiden. Wie die Astrophysiker Adam Fenton und Dimitris Stamatellos von der University of Central Lancashire berichten, ist die ungewöhnliche Form der Nachwuchsplaneten das Ergebnis eines hypothetischen Prozesses namens Scheiben-Instabilität. Dabei bricht die sich abkühlende Staubscheibe um einen Stern durch ihre eigene Schwerkraft zusammen und kollabiert sehr schnell zu mehreren Planetenvorläufern. Bisher dagegen geht die Mehrzahl der Fachleute davon aus, dass sich große Planeten durch den graduellen Prozess der Kernakkretion bilden: Kleine Objekte sammeln sich nach und nach zu Planetenkernen, die dann Gas aus der Scheibe ansammeln.

Für ihre jetzt in der Fachzeitschrift »Astronomy & Astrophysics« erschienene Publikation simulierten die beiden Forscher, was genau beim Schwerkraftkollaps einer Staubscheibe geschieht. Dabei machten sie die Scheibe zu Beginn der Simulation so kühl und dicht, dass sie unter ihrer eigenen Masse in mehrere Massezentren zerfiel, und beobachteten, wie sich daraus Planeten entwickelten. Wie sich zeigte, sind die zunächst entstehenden Planetenkerne jedoch keineswegs rund, sondern extrem abgeflacht – oft bis zu 20-mal so breit wie hoch. Kurioserweise entsteht die abgeflachte Form nicht durch Rotation. Vielmehr fällt von oben und unten weiteres Gas auf die Pole und drückt das noch aus dünnem Gas bestehende Gebilde zusammen.

Kugelförmig werden die neugeborenen Planeten laut der Simulation erst zu einem späteren Zeitpunkt. Dann nämlich, wenn die Temperatur im Planeten-Embryo auf über 2000 Kelvin steigt. An diesem Punkt zerfällt der molekulare Wasserstoff zu Atomen, und die Druckverhältnisse ändern sich dramatisch – der Planetenkern kollabiert ein zweites Mal, und diesmal bildet sich tatsächlich ein ungefähr runder Planet. Laut den Simulationen sind die meisten dieser so genannten »zweiten Kerne« nur leicht abgeflacht, und zwar hier tatsächlich durch ihre Rotation. Sie sind fast schon normale Planeten.

Ob es die Smarties-Protoplaneten tatsächlich gibt, hängt davon ab, ob solche Gasplaneten durch so einen Gravitationskollaps in der Scheibe entstehen. Die Simulation von Fenton uns Stamatellos setzt das voraus, die meisten Fachleute gehen jedoch davon aus, dass sich Gasplaneten durch Akkretion bilden. Allerdings deuten die Computermodelle darauf hin, dass sich auf diesem Weg klären lässt, was an der Scheiben-Instabilität wirklich dran ist. Die eigenwilligen Eigenschaften der platten Planeten müssten bei sorgfältiger Beobachtung junger Planetensysteme auffallen, argumentieren die Forscher: »Wir erwarten, dass das zu einer starken Veränderung in den beobachteten Eigenschaften von Protoplaneten führen würde«, schreiben sie.