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EXTRASOLARE PLANETEN
Was Staub über ferne Welten verrät
Redaktion
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29. April 2005

Staub ist den meisten Leuten ein Ärgernis. Für manche Astronomen ist er allerdings außerordentlich interessant und im Grunde genommen für jeden Menschen lebenswichtig: Aus Staub formten sich nämlich einst die Planeten unseres Sonnensystems und Staubscheiben um ferne Sterne können einiges über möglicherweise vorhandene Planeten verraten. Diese Zusammenhänge sollen künftig an der Universität Jena erforscht werden.

AU Microscopii

Infrarot-Aufnahme der Staubscheibe um AU Microscopii. Astronomen vermuten hier erdähnliche Planeten. Bild: M. Liu, IfA-Hawaii / Keck Observatory

Der Weltraum, das sind nicht allein die vielbeschworenen unendlichen Weiten, sondern vor allem jede Menge Staub. Staub, der sich zusammenballt zu größeren Gebilden, die wiederum auf andere treffen und dabei Staub aufwirbeln. Würde man von außen auf unser Sonnensystem blicken, dann würde man auch unser Zentralgestirn, die Sonne, von einem Staubmantel umgeben sehen.

"Trotzdem könnte man anhand der spezifischen Verteilung dieses Staubes darauf schließen, dass zu unserem System mindestens noch zwei Planeten gehören", sagt Prof. Dr. Alexander Krivov. Der Astrophysiker verstärkt mit seiner theoretisch arbeitenden Gruppe nun die "beobachtenden" Kollegen, die am Astrophysikalischen Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena arbeiten bzw. im zugehörigen Astrostaub-Labor forschen.

Erstmals "staubig" wurde es in den Forschungen des russischen Astrophysikers, als er Anfang der 1990er in das damals noch sowjetische Raumsondenprojekt zum Mars eingebunden war. Er berechnete u. a. Wahrscheinlichkeiten, mit denen eine Sonde von extrem schnellen Staubkörnchen verschiedener Größe getroffen und beschädigt werden kann. Die unter einem Millimeter großen Gebilde entwickeln eine verheerende Wirkung.

"Sie selbst sind ihrerseits verschiedenen Kräften, wie der Gravitation, der Photonenstrahlung der Sonne und weil sie geladen sind, auch dem Magnetfeld der Planeten ausgesetzt", erklärt Krivov. 2002 hat er seine Habilitation über die Dynamik von interplanetarem Staub angefertigt, nachdem die Galileo-Sonde Datenmaterial geliefert und so die Entdeckung von verschiedenartigen Staubschichten um den Planeten Jupiter ermöglicht hatten. Jetzt kann er seine Erfahrungen auf das Saturn-System anwenden, das seit dem vergangenen Sommer von der Cassini-Sonde untersucht wird.

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Derzeit ist der neue Professor der Uni Jena immer noch in ein Forschungsprojekt zu den Staubtori des Mars eingebunden, deren Vorhandensein und Gestalt er aufgrund seiner Berechnungen bereits vorhergesagt hat. Begonnen hat er seine Laufbahn als theoretischer Astrophysiker an der Universität Leningrad (heute St. Petersburg), wo er studierte und 1988 über die von Einstein vorhergesagten relativistischen Effekte auf die Dynamik und Beobachtung von erdnahen Satelliten promovierte. Ein Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung ermöglichte ihm den ersten Forschungsaufenthalt in Deutschland am Max-Planck-Institut für Aeronomie in Niedersachsen (1999-2000). Bevor Krivov den Ruf an die Universität Jena annahm, war er am Institut für Physik der Universität Potsdam tätig.

Seine Erfahrungen, die er zum Staub in unserem Sonnensystem gemacht hat, will er nun auch auf extraterrestrische Sonnensysteme anwenden, deren Entstehung in Jena erforscht wird. "Von einer dieser fernen Welten landen täglich etwa drei Krümel Staub auch bei uns auf der Erde", weiß Krivov. Wenn ein System um einen jungen Stern herum neu entsteht, so kommt es zu Zusammenballungen von Staub zu größeren Gesteinsklumpen, Planetenvorstufen und letztendlich zu Planeten.

Auch später spielt Staub eine entscheidende Rolle. Asteroiden und Kometen versorgen das ferne Planetensystem mit neuem Staub, der sich physikalischen Gesetzen entsprechend um den Hauptstern und die ihn umgebenden Planeten herum anordnet. "Seine Ordnung und Zusammensetzung ist also spezifisch für einen bestimmten Entwicklungsgrad des Systems", sagt Krivov. Deswegen kann seine Staubforschung helfen zu verstehen, wie neue Sonnensysteme entstehen.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Erdähnliche Planeten um AU Microscopii? - 13. August 2004
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