Planetenentstehung: Riesenplaneten entstehen schnell oder gar nicht
In jungen Planetensystemen bilden sich Gasriesen wie Jupiter oder Saturn offenbar in wenigen Millionen Jahren heraus. Danach können sie nicht mehr entstehen, weil dann kein Planetenrohstoff mehr vorhanden ist. Zu diesem Schluss kommt ein Team aus amerikanischen und deutschen Astronomen im Fachmagazin "Astrophysical Journal".
© NASA, JPL / Caltech, Tim Pyle (Ausschnitt)
Die Wissenschaftler nutzten das Weltraumteleskop Spitzer, um die Gas- und Staubscheiben um 15 sonnenähnliche Sterne zu untersuchen. Sie analysierten die Wärme- und Millimeterstrahlung, die von solchen Scheiben ausgeht. Anhand der Messdaten konnten sie die Menge an warmem Gas in der Nähe der Sterne beziehungsweise an kaltem Gas weit draußen in den Scheiben schätzen.
Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher bei allen 15 Sonnen fest, dass in deren Umkreis nur sehr wenig Gas nachweisbar war. Innerhalb eines Radius von einigen astronomischen Einheiten um das jeweilige Gestirn – das entspricht mehreren hundert Millionen Kilometern – betrug die Gesamtmasse des Gases höchstens ein Zwanzigstel der Jupitermasse. Selbst in jenen Sternsystemen, die jünger waren als dreißig Millionen Jahre, trat dieser Befund auf.
Offensichtlich, so schreiben die Forscher, verschwinden die Gas- und Staubscheiben um junge Sterne schon sehr früh. Das bedeutet, dass die Entstehung von Gasplaneten relativ schnell erfolgen muss: innerhalb einiger zehn Millionen Jahre. Danach ist in der Sternumgebung nicht mehr genügend Material vorhanden, damit sich daraus ein Gasriese formieren kann.
Die Ergebnisse wirken sich auch auf das Verständnis von erdähnlichen Planeten aus. Gas in der Umgebung von jungen Sonnen könnte kleine terrestrische Planeten allmählich abbremsen und so von einer elliptischen auf eine eher kreisförmige Umlaufbahn zwingen. Dies würde auf den Planeten relativ gleichförmige Umgebungsbedingungen und damit die Entstehung von Leben begünstigen. Die neuen Beobachtungen belegen, dass auch dieser Prozess, so er denn stattfindet, relativ schnell abgeschlossen sein muss.
FS
Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher bei allen 15 Sonnen fest, dass in deren Umkreis nur sehr wenig Gas nachweisbar war. Innerhalb eines Radius von einigen astronomischen Einheiten um das jeweilige Gestirn – das entspricht mehreren hundert Millionen Kilometern – betrug die Gesamtmasse des Gases höchstens ein Zwanzigstel der Jupitermasse. Selbst in jenen Sternsystemen, die jünger waren als dreißig Millionen Jahre, trat dieser Befund auf.
Offensichtlich, so schreiben die Forscher, verschwinden die Gas- und Staubscheiben um junge Sterne schon sehr früh. Das bedeutet, dass die Entstehung von Gasplaneten relativ schnell erfolgen muss: innerhalb einiger zehn Millionen Jahre. Danach ist in der Sternumgebung nicht mehr genügend Material vorhanden, damit sich daraus ein Gasriese formieren kann.
Die Ergebnisse wirken sich auch auf das Verständnis von erdähnlichen Planeten aus. Gas in der Umgebung von jungen Sonnen könnte kleine terrestrische Planeten allmählich abbremsen und so von einer elliptischen auf eine eher kreisförmige Umlaufbahn zwingen. Dies würde auf den Planeten relativ gleichförmige Umgebungsbedingungen und damit die Entstehung von Leben begünstigen. Die neuen Beobachtungen belegen, dass auch dieser Prozess, so er denn stattfindet, relativ schnell abgeschlossen sein muss.
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