Direkt zum Inhalt

Planetenentstehung: Terrestrische Planeten sind anspruchsloser als Gasriesen

Planetenentstehung

Im Gegensatz zu Gasriesen wie Jupiter oder Saturn können sich kleinere Planeten wie die Erde oder der Mars wohl auch um Sterne bilden, die nicht reich an chemischen Elementen schwerer als Helium sind. Zu diesem Ergebnis kommen Lars Buchhave von der Universität Kopenhagen in Dänemark und seine Kollegen, nachdem sie 150 ferne Planetensysteme unter die Lupe genommen hatten. Damit dürften Gesteinsplaneten nicht nur weit verbreitet sein, sondern sich auch früher als die Gasriesen gebildet haben.

Planetenentstehung
Planetenentstehung | Kleinere Planeten, etwa bis zur vierfachen Erdgröße, können sich um sehr unterschiedliche Sterne bilden.

Für ihre Analyse wählten die Astronomen 152 Sterne aus, bei denen man mit dem Weltraumteleskops Kepler insgesamt 226 Kandidaten für Exoplaneten entdeckt hatte. Anhand der Sternspektren schloss das Team auf die chemische Zusammensetzung der Gestirne. Dabei stieß es bei solchen mit kleineren Himmelskörpern – mit maximal dem vierfachen Erdradius – auf eine breite Palette an Metallhäufigkeiten (Astronomen sprechen bei Elementen schwerer als Helium von einem Metall). Im Durchschnitt ähnele die Metallizität zwar derjenigen der Sonne, doch bilden sich erdähnliche Planeten offenbar noch bei einem vierfach niedrigeren Metallgehalt als bei der Sonne. Bisher nahmen einige Studien dagegen mindestens die Hälfte der solaren Metallhäufigkeit als Grenze an. Diese Beobachtungen zeigen, so Buchhave, dass erdähnliche Planeten in der Milchstraße häufiger auftreten könnten als bisher erwartet, da sie offenbar auch um metallarme Sterne entstehen.

Ein großer Teil der Gasriesen kreist um metallreiche Sterne und nur wenige um Gestirne mit einem niedrigeren Gehalt an schweren Elementen als die Sonne. Kürzlich fanden Astronomen bereits heraus, dass diese Korrelation für neptungroße Planeten nicht mehr derart stark ist. Da sich Planeten aus derselben Gaswolke und damit denselben chemischen Elementen wie ihr Mutterstern bilden, vermutet man, dass die Gegenwart von schweren Elementen in der protoplanetaren Scheibe die Planetenentstehung positiv beeinflusst. So könnte das Wachstum von Planetenkernen durch sie beschleunigt werden, was für Gasriesen existentiell ist: Sie müssen eine kritische Masse erreicht haben, bevor sich der Urnebel nach einigen Millionen Jahren verflüchtigt. Gesteinsplaneten können dagegen auch später noch an Masse zulegen.

Die "Metalle" entstanden erst im Lauf von Milliarden Jahren in Sternen, wurden nach deren Ableben ins Weltall hinausgeschleudert und stellten dort das Baumaterial für neue Sterne und Planeten. Die Gesteinsplaneten bildeten sich möglicherweise schon vor den Gasriesen im Universum, schließen die Wissenschaftler um Buchhave aus den neuen Ergebnissen, da ihre Entwicklung eine geringere Metallhäufigkeit voraussetzt. Da die Anreicherung des Weltalls mit schweren chemischen Elementen aber nicht gleichmäßig – sowohl zeitlich als auch räumlich – geschah, ließe sich der Beginn der Planetenentstehung aber auf Basis des Metallgehalts nicht genau eingrenzen.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Partnervideos