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Blick in die Forschung - Kurzberichte : Die Größe des Staubs, aus dem Planeten wachsen

Staubteilchen in den protoplanetaren Scheiben um junge Sterne fungieren als Kondensationskeime und Kollisionspartner und sind neben dem Gas der Scheibe die wichtigsten Bausteine bei der Planetenentstehung. Neue Beobachtungen im Submillimeterbereich liefern nun erstmals Erkenntnisse über Form und Größe der Partikel.
Protoplanetare ScheibeLaden...

Eines von vielen bisher nicht gelösten Rätseln im Universum betrifft die Entstehung von Planeten. Bis heute beschäftigt es die Wissenschaft, im Detail herauszufinden, wie unsere Erde und ihre Schwesterplaneten des Sonnensystems sich bildeten, und unter welchen Voraussetzungen die enorme Vielfalt an extrasolaren Planeten entsteht.

Die ersten hochaufgelösten Bilder von zirkumstellaren Scheiben wurden vor mehr als einem Jahrzehnt mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es sind ringförmige, flache rotierende Ansammlungen von Gas und Staub um junge Sterne. Es besteht Konsens darin, dass deren Material die potenzielle Geburtsstätte von Planeten bildet. Eine typische protoplanetare Scheibe enthält etwa zehn Prozent Staub, den Rest bilden gasförmige Elemente.

Ein mögliches Modell zur Entstehung von erdähnlichen Planeten berücksichtigt Kollisionsprozesse zwischen den Staubteilchen. Sie können dabei sowohl miteinander verklumpen und damit stetig anwachsen, als auch wiederum in winzige, mikrometergroße Teilchen zersplittern. Zu Anfang sind die vorwiegend aus Silizium oder Kohlenstoff bestehenden Staubteilchen allein auf Grund der elektrochemischen Eigenschaften der Moleküle in der Lage, aneinander zu haften. Über einen Zeitraum von Tausenden bis Mil­lio­nen Jahren entsteht so nach und nach ein zusammenhängendes Staubgebilde, wobei die zunehmend größer werdenden Staubbrocken eine signifikante Eigen­gra­vi­­tation besitzen. Sie können somit kleinere Objekte aus ihren Bahnen ablenken, diese zu Kollisionen zwingen und sie quasi verschlucken ...

Juli 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Sterne und Weltraum Juli 2017

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  • Quellen

Kataoka, A. et al.: Submillimeter Polarization Observation of the Protoplanetary Disk around HD 142527. In: The Astrophysical Journal Letters 831:2, L12, 2016