Interstellare Planeten - zahlreicher als Sterne?

TomTom333

Registriertes Mitglied
Hot Neptune müssen nicht migrieren!!!

Sie können dort entstehen wo man sie HEUTE sieht.

Schaut mal auf meinen neuen Post :

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?5231-Wo-werden-quot-Hot-Neptune%B4s-quot-geboren

........The conventional view is that these worlds formed in cold regions far from their stars and then migrated inwards. Now Brad Hansen at the University of California, Los Angeles, and Norm Murray of the Canadian Institute for Theoretical Astrophysics in Toronto say hot Neptunes may have arisen right where they are............

Tom
 

TomTom333

Registriertes Mitglied
und wieder was gerlernt!

Ich habe vor einigen Tagen hier Behauptet das das Gas aus der Scheibe hinter die Schneegrenze gepustet wird und dort von Jupiter, Neptun & Co. freudig in Empfang genommen wird.
Dem scheint wohl nicht so zu sein, wie der Artikel von gestern eindeutig belegt.

Aber! und das ist die viel wichtigere Aussage von Gestern:
Zitat aus arxiv:
....In order to resolve the orbital dynamics at the
inner edge of the disk, we use timesteps of 12 hours! Fortunately, most of the interesting dynamics in these
collisional accumulation simulations occurs within a fixed number of orbits, so that the compact systems
simulated here evolve very rapidly in absolute terms. We evolve our systems to 10 Myr, which is sufficient to
produce dynamically stable final results. We have verified this by evolution of selected systems to 100 Myr
and 1 Gyr, and have observed little significant change.....

......The production of multi-planet
systems is fairly robust with respect to varying the amount of mass and the disk density profile (Raymond, Quinn & Lunine 2005; Kokubo, Kominami & Ida 2006), although the masses of the planets tend to scale
with the reservoir mass.......

....A further consequence of such a mass concentration is that the collisional assembly of planets is fast
enough that bodies of several earth masses can form within 1 Myr of the original material being emplaced......

..The quantitative agreement between observations and model is in striking contrast to the failures of
traditional migration-based models
(Alibert et al. 2006, Terquem & Papaloizou 2007; Ida & Lin 2010) to
match the same observations....


Jeder der an der Entstehung von Exoplaneten interessiert ist, sollte sich den ganzen Artikel (14 Seiten) durchlesen.
(Bynaus ;) )
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

Registriertes Mitglied
@TomTom333: Da ist man mal zwei Tage weg, dann kommst du und verdrehst wieder alles ;) Nein, nichts für Ungut...

Für mich sind: Mars, Venus und Supererden mit 2...3 Erdradi eben Erdähnlich.

Deine Definition von "erdähnlich" ist damit extrem weit gefasst. 3 Erdradii etwa bringst du mit einem Felsplaneten nicht vernünftig hin. Das geht nur, wenn er eine sehr massive Atmosphäre (wie etwa Uranus und Neptun) hat. Ob das dann noch als erdähnlich zu gelten hat, sei dahingestellt.

Also hat der Mars sich in ... sagen wir mal 2 Mio Jahren gebildet!
Bis er dann, aber so groß wie die Erde werden würde vergehen 50-100 Mio Jahre... !?!?!?!?!?!?!?!?

Richtig, diese neuen Daten lassen darauf schliessen, dass Mars sich sehr schnell gebildet hat. Das bestätigt die schon länger herumgeisternde Idee, der Mars könnte ein überlebender "Embryo" sein, also diejenigen Objekte mit ~Mond- bis Marsmasse (1 - 10% der Erdmasse), aus denen sich dann später die grösseren Planeten Erde und Venus innerhalb ~100 Mio Jahren gebildet haben (gleiches gilt für Merkur, bloss dass wir da leider (noch?) keine Meteoriten haben...). Das ist in völliger Übereinstimmung mit Simulationen von Akkretionsscheiben.

Das Paper mit der Neptun-"nicht"-Migration ist wirklich interessant. Aber auch hier solltest du nicht nur den ganzen Artikel, sondern diesen auch genau lesen:

....A further consequence of such a mass concentration is that the collisional assembly of planets is fast enough that bodies of several earth masses can form within 1 Myr of the original material being emplaced......

Wo denn? Genau: Ganz nah am Stern, in einer sehr viel massiveren Scheibe als das Sonnensystem sie je hatte, mit der zusätzlichen Migration von schwerem Material von aussen nach innen (etwa 50 Erdmassen schweres Material innerhalb 1 AU, das meiste davon auf enge Orbits nahe an der Sonne konzentriert - das Sonnensystem, im Vergleich, hatte wohl sowas wie 3-5 Erdmassen innerhalb 1 AU). Unter diesen Bedingungen bilden sie die "Hot Neptunes" an Ort und Stelle. Das ist ein sehr attraktives Modell, aber es hat keinen direkten Bezug zur Entstehung der Erde, die in einem ganz anderen dynamischen Umfeld entstanden ist.

Allerdings würde das, wenn dieser Prozess, wie von Hansen und Co. vorgeschlagen, weit verbreitet ist, durchaus auch heissen, dass erdgrosse Planeten unter den interstellaren Wanderern häufig sein sollten. Im Gegensatz zu dem, was ich hier vorgeschlagen hatte.

Kibo schrieb:
Könnte ein Hot Jupiter nicht zerreißen wenn er in seine Sonne stürzt und somit Material freisetzen aus dem dann wieder neue kleinere Planeten entstehen?

Das wird von einer ganzen Reihe von Parametern abhängen, etwa dem inneren Aufbau des Planeten, des Sterns, ihres Abstandes etc. Vor allem müsste man einen Weg finden, das Material, das so in eine Scheibe gestreut wird, wieder auf grössere Distanzen zu bringen, so dass die Planeten der zweiten Generation nicht gleich ebenfalls in den Stern fallen. Anderseits wurde kürzlich ein ganz ähnliches Szenario zur Erklärung der Saturnringe vorgeschlagen, und die scheinen sich ganz gut zu halten (auch wenn sie nicht wieder zu einem grösseren Mond verklumpt sind).
 

TomTom333

Registriertes Mitglied
...
Allerdings würde das, wenn dieser Prozess, wie von Hansen und Co. vorgeschlagen, weit verbreitet ist, durchaus auch heissen, dass erdgrosse Planeten unter den interstellaren Wanderern häufig sein sollten. Im Gegensatz zu dem, was ich hier vorgeschlagen hatte.......

Genau! Das sag ich ja die GANZE Zeit!!! :)

Ist schon cool, oder?
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
TomTom333 schrieb:
Genau! Das sag ich ja die GANZE Zeit!!!

Ja, aber bis jetzt gab es keinen guten, plausiblen Grund, warum man das überhaupt behaupten sollte, und das sage ICH dir schon die ganze Zeit. Wenn es keinen guten Grund gibt, warum solltest du das also "sagen", bzw. behaupten? Bist du ein Prophet? Hast du einen besonderen Draht zur ewigen Quelle der absoluten Wahrheit? Nein, natürlich nicht. Du behauptest es, ich sage mal, aus einem Bauchgefühl heraus. Das ist dein gutes Recht. Aber dieses Bauchgefühl dann im Nachhinein als "Wahrheit" hinzustellen, die du schon die ganze Zeit verkündet hast, und die es (offenbar) gegen alle fachlichen Argumente und Einwände (die stets gemeint sind im Sinne von: Mahnungen zur Vorsicht und gegen vorschnelle Schlüsse) meinerseits zu verteidigen gilt, ist ein bisschen des Guten zuviel, findest du nicht?

Es wäre ja was anders gewesen, wenn du von Anfang an gesagt hättest, dass du denkst, dass auf sehr engen Bahnen erdgrosse Planeten sehr viel schneller entstehen könnten. Dann müsste ich dir jetzt, aufgrund von Hansons Simulationen, recht geben. Aber du hattest nichts dergleichen behauptet. Du hattest einfach behauptet, es müsse viele interstellare Erden geben, ohne Begründung, wie die denn dorthin kommen, wenn sie sich doch erst viel später bilden, oder warum sie sich viel früher bilden sollen, wenn die Erde sich doch so spät gebildet hat. Hansen liefert uns jetzt einen konkreten, soliden Grund, warum man das denken könnte. Von dir kam nur Bauchgefühl, und das reicht mir als Begründung für eine derart weitreichende Behauptung eben nicht.

Wenn - WENN - erdgrosse Felsplaneten ganz eng um Sterne mit supermassiven Scheiben häufig genug entstehen, könnte - KÖNNTE - dies das zu erwartende Defizit aus der langen Bildungszeit solcher Planeten aus grösseren Entfernungen kompensieren. Ebenso könnte - KÖNNTE - es sein, dass massearme, unfertige Gasriesenkerne von jenseits der Eislinie ebenfalls zu dieser Population interstellarer Erden beitragen. Wir wissen aber im Detail zu wenig (etwa, wie häufig die verschiedenen Prozesse tatsächlich sind), um das heute bereits mit Sicherheit sagen zu können. Alles, was wir jetzt sagen können, ist, dass es zumindest um gewisse Sterne zumindest einen denkbaren Prozess gibt, der solche Welten schnell genug produziert.

PS: Es geht mir hier nicht ums Rechthaben oder Falschliegen. Es geht mir ums rationale Argumentieren: man soll nur behaupten, was man auch belegen kann. Weltbilder müssen auf Beobachtungen und rationale Schlussfolgerungen daraus gestützt sein, nicht auf einem Bauchgefühl. Unser Weltbild ist damit zwangsläufig unfertig, aber immerhin ist es belastbar. Allerdings darf man sich nicht einmal vom Eindruck von Belastbarkeit täuschen lassen. Was belastbar ist, zeigt sich erst im Nachhinein. Entsprechend müssen alle Weltbilder in letzter Konsequenz provisorisch, alle generalisierten Vorstellungen Baustellen bleiben: Entsprechend vorsichtig sollte man argumentieren.
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

Registriertes Mitglied
Ich lese gerade einen interessanten Review-Artikel zum Thema Super-Erden - und der Autor lässt es sich nicht nehmen, auch die Planetenbildung im Allgemeinen ausführlich zu besprechen und sie dann für die Entstehung von Super-Erden anzuwenden. Das Review ist ziemlich "nicht-technisch" und damit verständlich geschrieben, so dass ich es allen empfehlen kann, die sich für den gegenwärtigen Stand der Forschung in Sachen Planetenbildung interessieren.

Nader Haghighipour: Super-Earths: A New Class of Planetary Bodies
http://arxiv.org/abs/1108.0031
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Eine neue Arbeit stellt die zentrale Aussage des Papers, das ursprünglich diesen Thread ausgelöst hat, in Frage:

http://arxiv.org/abs/1203.3647

(Original-Paper: http://arxiv.org/abs/1105.3544)

Worum geht es? Mikrolinsenexperimente können nicht zwischen Gasriesen bei >10 AU von einem Stern und freifliegenden Objekten unterscheiden. Dass es so viele freifliegende Planeten geben soll, wurde deshalb unter anderem daraus geschlossen, dass Beobachtungen von anderen Sternen (im optischen/infraroten Bereich) zeigen, dass Gasriesen auf weiten Orbits (>10 AU) selten sind. Nun zeigt das neue Paper, dass im anderen die Grenzen optischer Beobachtungen überkonservativ ausgelegt wurden, so dass es sehr gut möglich wäre (dh, mit den bestehenden Beobachtungen verträglich wäre), dass alle vermeintlich "freifliegenden" Objekte in Wirklichkeit an Sterne gebunden sind. Die Interpretation, dass es sich um freifliegende Planeten handelt, wird dadurch natürlich nicht widerlegt, bloss kann man das Gegenteil offenbar nicht ausschliessen.
 

Kosmo

Registriertes Mitglied
Es gilt als gesichert, dass es mehr Planeten als Sterne gibt. Ebenso scheint klar, dass es in der Geschichte von Sonnensystemen häufig vorkommt, dass Planeten jene verlassen.

Nun zeigt das neue Paper, dass im anderen die Grenzen optischer Beobachtungen überkonservativ ausgelegt wurden, so dass es sehr gut möglich wäre (dh, mit den bestehenden Beobachtungen verträglich wäre), dass alle vermeintlich "freifliegenden" Objekte in Wirklichkeit an Sterne gebunden sind. Die Interpretation, dass es sich um freifliegende Planeten handelt, wird dadurch natürlich nicht widerlegt, bloss kann man das Gegenteil offenbar nicht ausschliessen.
Daher wird die Wahrheit hier wohl in der Mitte liegen. Bei einigen Linsen handelt es sich um Planeten, bei anderen um Planemos.
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Es gilt als gesichert, dass es mehr Planeten als Sterne gibt. Ebenso scheint klar, dass es in der Geschichte von Sonnensystemen häufig vorkommt, dass Planeten jene verlassen.

Das scheint naheliegend und einleuchtend. Ich würde intuitiv auch sagen: es gibt viel mehr Planeten als Sterne, und viele von ihnen werden in den interstellaren Raum geschleudert.

Trotzdem ist es eine andere Sache, zu fragen, ob diese Annahme auch durch Beobachtungen genügend abgesichert ist. Wir dürfen uns hier nicht von Intuition leiten lassen, sondern müssen uns strikt an die Beobachtungen halten. Zudem ist auch gar nicht klar, was denn in diesem Fall "viele" wirklich bedeutet, dh, wie häufig solche interstellare Planeten wirklich sind.

Daher wird die Wahrheit hier wohl in der Mitte liegen. Bei einigen Linsen handelt es sich um Planeten, bei anderen um Planemos.

Möglich. Der Punkt ist, dass das Original-Paper behauptete, wir könnten aus anderen Beobachtungen wissen, dass es sich bei den meisten um freifliegende Planeten handeln muss. Das neue verlinkte Paper zeigt bloss, dass dieser Schluss aus den anderen Beobachtungen nicht so zwingend ist. Es ist also wieder alles möglich: sowohl eine Welt, in der alle Linsenereignisse von Planeten ausgelöst werden, als auch eine, in der sie ausschliesslich von freifliegenden Planeten ausgelöst werden.
 

ismion

Registriertes Mitglied
Ich würde intuitiv auch sagen: es gibt viel mehr Planeten als Sterne, und viele von ihnen werden in den interstellaren Raum geschleudert.
Ich höre den Begriff "Planemo" heute zum ersten Mal, aber ich bin an der Thematik doch sehr interessiert und würde mich gerne in die Diskussion mehr oder weniger "passiv" einklinken (wenns recht ist :) ).

Eine direkt Frage zu obiger Zitation: Durch welche Mechanismen, denkst Du, werden diese in den interstellaren Raum geschleudert? Denkst Du dabei eher an interne Prozesse innerhalb der Scheibe / des Systems oder an externe, wie einen Stern-Flyby?

Und würde so ein Planeten-"Auswurf" nicht das ganze (Akkretions-)System destabilisieren und zu erhöhter Körpermigration führen? Ich wähle hier bewusst den Begriff "Körper" um alle möglichen Formen zu betiteln und nicht nur Planeten / Planetesimale.

Die ausgeworfenen Planeten / Planemos gehorchen ja weiterhin Kepler. Dann müssten sie doch irgendwann gravitativ wieder gebunden werden.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Die ausgeworfenen Planeten / Planemos gehorchen ja weiterhin Kepler. Dann müssten sie doch irgendwann gravitativ wieder gebunden werden.
Hallo ismion,

die potentielle Energie einer gebunden Bahn ist endlich, weswegen der zweite Satz nicht richtig sein muss. Genau wie bei der Ionisation eines Atoms, kann auch ein Planet mit einer gewissen Energiezufuhr auf eine ungebundene Bahn gebracht werden. Siehe dazu auch http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Geschwindigkeiten
Gruß
 

ismion

Registriertes Mitglied
Danke, Bernhard, an die Energien hatte ich dabei gar nicht gedacht. Du hast natürlich recht mit deiner Aussage. Vielen Dank für die Aufklärung.
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Planemo heisst einfach "Planetary mass object", also alles mit einer Masse im Bereich eines "Planeten" (wohl im Gegensatz zu einem Stern), was auch immer das im Detail genau heissen mag. Jeder Planet ist ein Planemo, aber nicht jeder Planemo ist ein Planet.

Eine direkt Frage zu obiger Zitation: Durch welche Mechanismen, denkst Du, werden diese in den interstellaren Raum geschleudert? Denkst Du dabei eher an interne Prozesse innerhalb der Scheibe / des Systems oder an externe, wie einen Stern-Flyby?

Kleinere Körper werden sicherlich durch Interaktionen untereinander aus dem System geschleudert. Wenn es z.B. heute einen erdgrossen Planeten auf einer Umlaufbahn um die Sonne, in der Nähe von Jupiter gäbe, würde er innerhalb kürzester Zeit von letzterem aus dem System geschleudert. Natürlich sind die Auswirkungen auf die Bahnen umso drastischer, je ähnlicher sich die Massen der interagierenden Planeten sind. Aber dann beobachtet man natürlich viele exzentrische Gasriesen da draussen, so dass solche Prozesse nicht ganz selten sein können. Schliesslich ist der Rauswurf von Gasriesen auch eine (von mehreren denkbaren) Methoden, um Hot Jupiters zu produzieren: der Rauswurf lässt einen der verbleibenden Gasriesen auf einer exzentrischen Bahn um seinen Stern, der ihn sehr nahe an diesen Stern heranführt. Durch Gezeitenkräfte wird diese Bahn dann wieder runder, wobei aber die Perihelentfernung zur neuen mittleren Entfernung wird... Dieser Prozess würde zusätzlich erklären, warum viele Hot Jupiters auf stark geneigten oder gar retrograden Bahnen um ihren Stern kreisen.

Es gab kürzlich eine Arbeit, in der vorgeschlagen wurde, dass "ruhige" Systeme, in denen es keine solchen extremen Rauswürfe gab, durch die Anwesenheit von Staubgürteln charakterisiert sein könnten. Das heisst, in unserem System gibt es nur deshalb Asteroidengürtel (und entsprechend Staub, der über interstellare Distanzen beobachtbar ist), weil die Bahnen der Gasriesen mehr oder weniger kreisrund geblieben sind. Im Umkehrschluss würde das heissen, dass man vor allem bei Sternen mit Staubgürteln nach erdähnlichen Planeten Ausschau halten sollte...
 

Kosmo

Registriertes Mitglied
Du meinst Freefloater..... oder?

Meines Wissens sind Planemos : http://de.wikipedia.org/wiki/Planemo
Moin Tom, hättest du dir mal deinen verlinkten Artikel durchgelesen. :D

Der Begriff „Planemo“ wird unter anderem auch für solche Objekte planetarer Masse verwendet, die ohne Anbindung an einen anderen Himmelskörper existieren beziehungsweise keinen Stern umlaufen.


Edith meint: bei dem Artikel fühle ich mich an eine andere Diskussion erinnert, bei der ich dafür plädiert habe die Grenze zwischen Planemos und BZ an Hand ihrer Masse (recht streng) und nicht an Hand ihrer Entstehung zu ziehen (d.h. BZ können in Akkretionsschreiben entstehen, Planemos in Gaswolken). Wikipedia war da ja immer schon "auf meiner Seite" (im Gegensatz zu den Diskutanten hier), aber zwischenzeitlich habe ich auch Artikel in populärwissenschaftlichen Zeitschriften gefunden, wo es ebenfalls so gesehen wird wie von mir. Just my 2 off topic cents, sorry. ;)
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

Registriertes Mitglied
Edith meint: bei dem Artikel fühle ich mich an eine andere Diskussion erinnert, bei der ich dafür plädiert habe die Grenze zwischen Planemos und BZ an Hand ihrer Masse (recht streng) und nicht an Hand ihrer Entstehung zu ziehen (d.h. BZ können in Akkretionsschreiben entstehen, Planemos in Gaswolken). Wikipedia war da ja immer schon "auf meiner Seite" (im Gegensatz zu den Diskutanten hier), aber zwischenzeitlich habe ich auch Artikel in populärwissenschaftlichen Zeitschriften gefunden, wo es ebenfalls so gesehen wird wie von mir. Just my 2 off topic cents, sorry.

Sag Edith, dass es völlig okay ist, BZ / Planeten allein nach der Masse zu klassifizieren - genauso wie ein anderer Ansatz auch okay ist: der Punkt ist, es kommt auf die Umstände an. Je nach Betrachtungsweise oder Fragestellung ist einfach die eine oder andere Definition sinnvoller (z.B., wenn sich gar nicht so genau bestimmen lässt, ob jetzt die Masse unter oder über dem scharfen Massenlimit liegt...). Ausufernde Diskussionen über Semantik sind aber ohnehin selten zielführend und bringen uns in wissenschaftlichen Fragestellungen auch nicht weiter. Weil es einem 12+-2 Mjup-Objekt im interstellaren Raum ziemlich egal ist, wie die nackten Affen vom Planeten Erde es nun benamsen.
 

Kosmo

Registriertes Mitglied
Ausufernde Diskussionen über Semantik sind aber ohnehin selten zielführend und bringen uns in wissenschaftlichen Fragestellungen auch nicht weiter. Weil es einem 12+-2 Mjup-Objekt im interstellaren Raum ziemlich egal ist, wie die nackten Affen vom Planeten Erde es nun benamsen.
Wobei dem Objekt Einsteins Relativitätstheorien sicherlich auch ziemlich egal sind. Und die haben uns in wissenschaftlichen Fragestellungen weitergebracht!

Ohne klare Definitionen wird Forschung und insbesondere Lehre erheblich erschwert. Aber das war es jetzt von meiner Seite, ich will die Diskussion nicht weiter fortführen. :)
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Wobei dem Objekt Einsteins Relativitätstheorien sicherlich auch ziemlich egal sind.

Einsteins Relativitätstheorien sind eine Annäherung an die Beschreibung der Naturgesetze, die in unserem Universum gelten. Sie können dem Objekt nicht egal sein, weil es ihnen gehorchen muss. Objektklassen hingegen sind reine gedankliche Schubladen, Ettiketten, wenn du so willst, die man je nach Bedarf und Gutdünken verteilt. Die Natur ist jedoch (meist) kontinuierlich und Ausnahmen die Regel, das heisst, man wird immer Objekte finden, die in mehrere Schubladen passen, ganz egal wie man diese wählt (sieht man z.B. bei der Frage, was denn überhaupt ein Planet (oder Mond, Asteroid, Zwergplanet...) ist).

Dann waren das jetzt meine abschliessenden Worte zum Thema.
 
Oben