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ASTEROIDEN
Die ersten Planetenkeime wuchsen schnell
von Stefan Deiters
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21. August 2009

Wie groß waren eigentlich die ersten Planetenkeime, die sich in der Scheibe aus Gas und Staub um unsere junge Sonne bildeten? Eine neue Untersuchung deutet nun darauf hin, dass diese sogenannten Planetesimale sehr schnell auf eine beachtliche Größe angewachsen sein müssen. So entstanden vermutlich in der Anfangsphase des Sonnensystems zahlreiche Asteroiden mit einem Durchmesser von mehreren Hundert Kilometern.

Asteroiden

Die heutigen Asteroiden entstanden durch zahlreiche gewaltige Kollisionen. Bild: NASA / JPL 

Unser Planetensystem entstand, so die Theorie der Astronomen, aus einer Scheibe aus Staub und Gas, die sich um die gerade geborene Sonne gebildet hatte. Solche protoplanetaren Scheiben kann man auch heute noch um viele junge Sterne beobachten. Aus einzelnen Staubkörnern bildeten sich hier die ersten Brocken, die sogenannten Planetesimalen. Einige dieser Planetenkeime, so das Modell, wuchsen immer weiter und erreichten schließlich Asteroiden- und einige auch Planetengröße.

Doch diese Theorie hat einen Schönheitsfehler: Sobald nämlich die neu entstandenen Brocken einen Durchmesser von etwa einem Meter erreicht haben, sollte das noch vorhandene Gas in ihrer Umgebung für eine Abbremsung der Planetesimalen gesorgt haben. Die Bahnen dieser vielleicht Schrank-großen Objekte um die Sonne hätten sich also immer weiter verringern müssen, bis sie schließlich in die Sonne hineinspiralt wären.

Doch eines ist sicher: Es gibt Asteroiden im Sonnensystem und diese müssen irgendwie entstanden sein. Es mehren sich daher die Hinweise, dass die ersten Brocken, die sich in der protoplanetaren Scheibe gebildet hatten, sehr schnell von unter einem Meter Durchmesser zu Objekten mit Durchmessern von mehreren Kilometern wuchsen. Damit wären sie nämlich so groß, dass das Gas ihre Bahn nicht mehr merklich beeinflussen konnte und sie damit auch nicht in die Sonne stürzten.

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Und es finden sich in der Tat Hinweise dafür, dass es sich genau so in unserem Sonnensystem abgespielt hat: Darauf deutet nämlich die Verteilung der Größe der Asteroiden am Nachthimmel hin. Bei Himmelsdurchmusterungen fand man eine Vielzahl von Asteroiden mit einem Durchmesser von unter einem Kilometer, aber nur relativ wenige Objekte die deutlich größer waren.

Eine Gruppe von Astronomen hat nun versucht, diese Verteilung der Asteroidengrößen mit Computermodellen zu reproduzieren. Dazu verfolgten sie, wie Brocken kollidierten, auseinanderbrachen und sich zu neuen Objekten zusammenfanden - und dies seit der Entstehung der Asteroiden bis heute. Die heutige Verteilung der Asteroidengrößen erreichten sie nur mit der Annahme, dass die ersten Planetesimalen sehr schnell zu mehreren Hundert Kilometer durchmessenden Brocken anwuchsen.

Als dieser Wachstumsschub zu Ende ging, begann eine Phase der allmählichen Zerstörung durch fortwährende Kollisionen, die bis heute andauert. So wurde die Zahl der großen Asteroiden im Laufe der Millionen Jahre immer geringer. Ursprünglich aber, so die Schlussfolgerung der Astromomen, wurden die Asteroiden einmal als große Objekte geboren. Das Forscher berichten über ihre Resultate in einer der kommenden Ausgaben der Fachzeitschrift Icarus.

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siehe auch
Asteroiden: Schnelle Alterung durch Sonnenwind - 23. April 2009
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