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Planetensystem: Gravitationseffekte limitieren Gesamtmasse von Gasplanet-Trabanten

Eine Simulation könnte das Rätsel gelöst haben, warum die Gesamtmasse der Monde von Gasplaneten verblüffend konstant ein Zehntausendstel der Masse des Heimatplaneten beträgt, während sie bei erdähnlichen Planeten bedeutend größer ist.

Robin Canup und William Ward vom Southwest Research Institute in San Antonio hatten die Entstehungsgeschichte der Gasplaneten und der sie umkreisenden Monde simuliert. Letztere wachsen in einer Scheibe aus Staub und Gas um den Planeten heran, der zunächst noch weiter Materie von außen zugeführt wird. Mit der Größe nimmt auch die Gravitation der Brocken zu, die daraufhin in dem umgebenden Gas Spiralwellen auslösen. Wechselwirkungen zwischen diesen Wellen und dem Trabanten führen dazu, dass letztere ihre Bahn schließlich immer enger um den Mutterplaneten ziehen, bis sie mit diesem zusammenstoßen. Die Balance zwischen wachsenden Satelliten durch Materienachschub und dem Verlust von großen Brocken durch die Kollisionen bedinge schließlich die beobachtete maximale Masse, erklären die Forscher.

Mit ihrem Modell konnten die Wissenschaftler die heute um Saturn, Jupiter und Uranus kreisenden Trabanten nachbilden. Diese sind offenbar die letzte Generation von mehreren vorangegangenen – übrig geblieben, nachdem die Planeten ihr Wachstum einstellten und die Staub-Gas-Scheibe verschwand. Treffen diese Ergebnisse auch auf extrasolare Planeten zu, dürften dort Monde um Jupiter große Planeten maximal Mond- bis Marsgröße erreichen – ein erdähnlicher Planet sei damit unwahrscheinlich, so die Forscher.

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