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Freitag, 22.06.2018
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Wüsten, Lücken und ein Unruhestifter

Von den Protoplaneten zum fertigen System

Gasriese Jupiter tanzte schon zu Beginn aus der Reihe

Gasriese Jupiter tanzte schon zu Beginn aus der Reihe

Zunächst wachsen die um die Sonne kreisenden Protoplaneten immer weiter an. Wie große Staubsauger ziehen sie in ihrer Umgebung und entlang ihrer Umlaufbahn durch ihre Schwerkraft Staub und Teilchen an sich. Die Schwerkraft beeinflusst teilweise auch die benachbarten Protoplaneten und führt dazu, dass sich jeder von ihnen in einer bestimmten Bahn „einnischt“. Nach neuesten Erkenntnissen wirkt vor allem der Protojupiter, der größte Körper im jungen Sonnensystem, auf die anderen ein. Er verhindert vermutlich auch, dass sich in der Lücke zwischen ihm und dem Protomars ein weiterer Protoplanet bildet. Stattdessen bleibt dort bis heute eine Ansammlung von kleineren und größeren Brocken erhalten – der Asteroidengürtel.

Nicht überall um einen Stern ist die Wahrscheinlichkeit für die Planetenbildung gleich hoch

Wüsten in der Urwolke


Der Protojupiter ist aber noch in anderer Hinsicht ungewöhnlich, denn er umrundet die Sonne auf einer Bahn, in der er einer Theorie nach gar nicht sein dürfte: Gasriesen wie er bevorzugen normalerweise nur bestimmte Umlaufbahnen. "Die Planeten verteilen sich daher nicht gleichmäßig, sondern es entstehen Wüsten ohne Planeten sowie an anderer Stelle Planetenhaufen", erklärt Ilaria Pascucci von der University of Arizona. Anfang 2012 fanden er und sein Kollege Richard Alexander von der University of Leicester heraus, warum: Die hochenergetische Strahlung einer Babysonne verdampft alles Gas in einer bestimmten Entfernung, dadurch fehlt dort den Protoplaneten das Baumaterial und es entsteht eine planetenlose Lücke.

"Das Material, das sehr nahe am Stern ist, wird zwar sehr heiß, wird aber durch die starke Anziehungskraft des Sterns an seinem Platz gehalten", erklärt Alexander. "Weiter draußen, wo die Gravitation geringer ist, verschwindet das aufgeheizte Gas ins Weltall." Dort entsteht die Lücke. In noch größerer Entfernung kommt dagegen nicht mehr genug Strahlung an, dort bleibt die Gasscheibe daher wieder unversehrt.

Umlaufbahn genau in der Lücke


Seltsamerweise aber bewegt sich der Jupiter genau in dem Bereich des Sonnensystems, in dem das Modell der beiden Astronomen eine Planetenlücke vorhersagt. Warum das so ist, wissen sie noch nicht. Möglicherweise driftete der Jupiter erst im Laufe der Zeit in seine heutige Umlaufbahn - Beobachtungen an Exoplaneten und Modelle deuten darauf hin, dass solche Wanderungen in jungen Planetensystemen durchaus häufig vorkommen könnten. Noch ist das aber nicht eindeutig belegt. Eine Antwort auf diese und andere Fragen rund um das frühe Sonnensystem erhoffen sich die Astronomen daher in Zukunft auch durch Erkenntnisse aus fremden Sonnensystemen.

Der starke Sonnenwind fegt die Reste der Urwolke weg

Der starke Sonnenwind fegt die Reste der Urwolke weg

Der Sonnenwind räumt auf


Etwa eine Million Jahre nach dem Abkühlen des planetarischen Nebels und dem Beginn der Planetenbildung setzt dann ein starker Sonnenwind ein. Der Strom von Strahlung und geladenen Teilchen weht die Reste der ursprünglichen Gaswolke aus dem System hinaus. Die Gravitation der kleineren, inneren Protoplaneten ist zu gering, um ihre Gashüllen festzuhalten. Sie werden endgültig zu erdähnlichen Gesteinsplaneten mit höchstens dünnen Uratmosphären. Die großen Protoplaneten im Außenbereich des Sonnensystems schaffen es jedoch, einen Großteil ihrer Gase zu binden. Sie werden zu Gasplaneten.
Nadja Podbregar
Stand: 29.08.2012
 
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