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Sterne: Was stört die Planetenbildung?

Können schon massearme, leuchtschwache Sterne ihre Nachbarn daran hindern, Planeten zu bilden? Zumindest hat ihre Strahlung wohl entscheidenden Einfluss auf die Größe von künftigen Planetensystemen, so eine neue Arbeit von Astronomen.
Solarer UrnebelLaden...

Wenn ein neuer Stern entsteht, so umgibt ihn zunächst eine gewaltige Scheibe aus Gas und Staub – die so genannte protoplanetare Scheibe. In dieser bilden sich in relativ kurzer Zeit Planeten, indem das Material miteinander verklumpt und wächst. Wie wir mittlerweile wissen, entwickelten sich so neben der Sonne und ihren Begleitern noch viele andere Planetensysteme. Nun fanden Forscher aber heraus, dass bereits relativ massearme Nachbarsterne mit ihrer Strahlung dazu beitragen können, dass Teile einer protoplanetaren Scheibe verdampfen. Bisher wurde ein solch zerstörerischer Einfluss lediglich sehr massereichen Sternen mit entsprechend höherer Leuchtkraft zugeschrieben. Diese Erkenntnis ist von weit reichender Bedeutung für das Verständnis der Entstehung von Planeten.

Künstlerische Darstellung einer verdampfenden protoplanetaren Scheibe um einen jungen SternLaden...
Eine verdampfende protoplanetare Scheibe um einen jungen Stern | Durch die Strahlung von benachbarten Sternen kann die protoplanetare Scheibe um einen jungen Stern drastisch an Materie durch Verdampfung verlieren (künstlerische Darstellung).

Die Wissenschaftler um Thomas Haworth vom Imperial College London in England basierten ihre Rechnungen auf Beobachtungen der protoplanetaren Scheibe um den Stern IM Lupi im südlichen Sternbild Wolf. Dieser hat etwa dieselbe Masse wie unsere Sonne und bildete sich zusammen mit vielen weiteren Sternen in einer großen Wolke aus Gas und Staub. Das Licht seines nächsten Nachbarsterns ist zwar sehr viel schwächer als die Strahlung von Sternen, die bisher dabei beobachtet wurden, wie sie künftige Planetensysteme in ihrer Nähe stören. Trotzdem kamen die Forscher zu dem überraschenden Ergebnis, dass die Scheibe von IM Lupi während ihrer angenommenen Lebensspanne von zehn Millionen Jahren etwa das 3300-Fache der Erdmasse oder rund zehn Jupitermassen verlieren wird: Selbst der geringe Strahlungseinfluss des Nachbarn heizt das Material also so stark auf, dass es verdampfen und aus dem Schwerefeld des Sterns entweichen kann.

Die Simulationen der Wissenschaftler zeigen außerdem, dass das ausströmende Gas einen großen Halo um das System bildet, bevor es sich langsam im All verliert. Das steht in Einklang mit mehreren Beobachtungen der vergangenen Jahre, in denen eine riesige Gaswolke um IM Lupi nachgewiesen werden konnte. Die Größe der Scheibe verringert sich durch diesen Ausfluss wohl schnell: Seit ihrer Entstehung vor etwa einer Million Jahren hat sich ihr Radius vermutlich vom 700-Fachen des Abstands Erde-Sonne auf das 400-Fache beinahe halbiert.

Die Astronomen vermuten, dass dieses Phänomen die Entstehung von Planeten entscheidend beeinflussen könnte. Da sich Sterne meist zu mehreren in großen Sternentstehungsgebieten bilden, sind ihre protoplanetaren Scheiben stets auch einem gewissen Strahlungseinfluss von Nachbarsternen ausgesetzt. Dieser könnte beispielsweise bestimmen, wie groß ein Planetensystem maximal werden kann. Und vielleicht erlaubt die Erkenntnis der Forscher auch Rückschlüsse auf die große Vielfalt der bisher entdeckten Exoplaneten.

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