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SPITZER
Kometenstaub um Weißen Zwergstern?
von Stefan Deiters
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18. Januar 2006

Das NASA-Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer könnte um den Weißen Zwergstern G29-38 Staub eines Kometen entdeckt haben. Bestätigt sich der Fund, wäre dies der erste direkte Beweis dafür, dass Kometen und vielleicht auch Planeten den Tod ihrer Sonne überleben können. G29-38 ist vor rund 500 Millionen Jahren verloschen.

Kometenstaub

So stellt sich ein Künstler die Ereignisse um den Weißen Zwergstern G29-38 vor, die zu den Spitzer-Beobachtungen führten. Bild:  NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (SSC)

"Astronomen wissen schon seit Jahrzehnten, dass Sterne geboren werden und ein langes, zumeist ruhiges Leben haben an dessen Ende sie entweder langsam verlöschen oder explodieren. Dank der Spitzer-Beobachtungen lernen wir jetzt etwa darüber, wie die zugehörigen Planetensysteme sich entwickeln", erläutert David Leisawitz, NASA-Wissenschaftler für das Spitzer-Weltraumteleskop, die Bedeutung der neuen Beobachtungen.

Weiße Zwergsterne sind die oft noch glühend heißen und äußerst kompakten Überreste eines verloschenen Sterns, der während seines nuklearen Lebens einmal ähnlich ausgesehen haben dürfte wie unsere Sonne. Auch unser Zentralgestirn wird sich in einigen Milliarden Jahren einmal zum Roten Riesenstern aufblähen, dann seine äußeren Hüllen ins All abstoßen und so den noch glühenden Kern sichtbar werden lassen. Ein Weißer Zwergstern wird so entstehen, der dann langsam abkühlt und dabei immer dunkler wird.

Doch was passiert mit den Planeten, wenn sich die Sonne zum Roten Riesenstern aufbläht? Die inneren Planeten dürften vermutlich von dem entstandenen Riesenstern verschluckt werden. Astronomen gehen davon aus, dass auch die Erde einmal dieses Schicksal ereilen könnte, wobei es noch unsicher ist, ob sich die Sonne tatsächlich ganz bis zur Erdbahn ausdehnen wird oder die Expansion vorher zum Stillstand kommt. Die Planeten in den äußeren Bereichen eines Planetensystems und die Kometen allerdings könnten die Rote Riesenphase überleben.

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Dies war bislang alles bloße Theorie. Doch dank der neuen Spitzer-Beobachtungen hat sich das nun geändert: "Der Staub, den wir mit Spitzer um den Weißen Zwergstern G29-38 beobachtet haben, ist möglicherweise erst vor kurzem dadurch entstanden, dass einer der äußeren Kometen ins Innere des Systems geraten ist und dort von den starken Anziehungskräften des kompakten Weißen Zwergsterns zerrissen wurden", spekuliert William Reach vom Spitzer Science Center.

Bevor Spitzer den Weißen Zwerg beobachtet hatte, war den Wissenschaftlern schon eine ungewöhnliche Quelle von Infrarotstrahlung aufgefallen, doch war unklar, um was es sich genau handelt. Mit Spitzer gelang es, das ferne Infrarotlicht zu analysieren und die Zusammensetzung der Materie zu bestimmen, die für dessen Aussendung verantwortlich war. Es scheint sich um die gleichen Mineralien zu handeln, die man auch in Kometen in unserem Sonnensystem findet. "Wir haben eine große Anzahl von verschmutzten Silikatkörnern entdeckt", so Marc Kuchner vom NASA Goddard Space Flight Center. "Die Größe dieser Körner deutet darauf hin, dass sie vermutlich von Kometen stammen und nicht etwa von anderen planetaren Objekten."

In unserem Sonnensystem kreisen Kometenkerne jenseits der Neptunbahn im so genannten Kuiper-Gürtel oder sogar in noch größerer Entfernung in der Oortschen Wolke um die Sonne. Nur wenn sie durch einen anderen Kometen oder einen äußeren Planeten gestört werden, können sie von ihrer Bahn abkommen und ins Innere des Sonnensystems gelenkt werden. Mit zunehmender Nähe zur Sonne schmilzt die eisige Oberfläche und die Kometen verdampfen langsam. Kleinere Kometen überleben oft nur eine Annährung an die Sonne, bevor sie sich vollkommen in Staub auflösen.

Obwohl es sich bei dem Staub, den Spitzer um den Weißen Zwergstern entdeckt hat, vermutlich um den Rest eines solchen aufgelösten Kometen handelt, gehen die Forscher natürlich auch anderen Erklärungsmöglichkeiten für den Fund nach: So könnte es nach dem nuklearen Tod der fernen Sonne eine zweite Phase der Planetenentstehung gegeben haben und der beobachtete Staub schlicht ein Überbleibsel dieses Ereignisses sein. Doch auch dieses Erklärung wäre für unser Verständnis von der Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen äußerst interessant.

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