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EXTRASOLARE PLANETEN
Erklärung für ungewöhnliche Planetenbahnen?
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Bonn 
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30. August 2011

In den letzten Jahren haben Astronomen immer mehr extrasolare Planetensysteme entdeckt, in denen die Planeten nicht auf so geordneten Bahnen um ihren Zentralstern kreisen wie dies in unserem Sonnensystem der Fall ist. Bonner Astronomen haben nun zusammen mit englischen Kollegen ein Modell entwickelt, das diese ungewöhnlichen Bahnen erklären könnte.

Simulation

Dieser Ausschnitt aus einer Simulation zeigt den Moment, in dem der Stern mit der protoplanetaren Scheibe Gas aus der Wolke des anderen Sterns abzieht und dieses in Form eines Rings um sich herum ansammelt. Bild: Ingo Thies, AIfA/UniBonn

Die Erde dreht sich um die Sonne, und zwar im gleichen Drehsinn, wie die Sonne um sich selbst rotiert - zu dieser Erkenntnis war bereits Galileo gelangt. Doch das muss nicht immer so sein, wie Beobachtungen von extrasolaren Planetensystemen in den vergangenen Jahren gezeigt haben. Und genau für diese haben sich Astronomen der Universität Bonn um Professor Dr. Pavel Kroupa interessiert. Die fernen Welten umlaufen ihren Mutterstern auf schiefen oder elliptischen Bahnen. Einige bewegen sich sogar entgegengesetzt zu dessen Eigenrotation.

Doch wie lassen sich solche ungewöhnlichen Bahnen erklären? Eigentlich sollten die Planeten nämlich in einer rotierenden Staubscheibe um eine junge Sonne entstanden sein und so ganz natürlich deren Drehrichtung übernommen haben. Um diese Ungereimtheiten zu klären, haben die Bonner Astronomen zusammen mit englischen Kollegen ein neues Computermodell entwickelt, das berücksichtigt, das Sterne in vielen Fällen in engen Gruppen, in sogenannten Sternhaufen, entstehen, so dass die Planetenentstehung nicht wirklich isoliert abläuft.

Die Simulationen ergaben, dass sich das Gas und der Staub rund um zwei gerade entstehende Sterne erheblich beeinflussen können, wenn sich beide Systeme zu nahe kommen. Der eine Stern zieht dann wie ein kosmischer Staubsauger massenweise Gas aus der Wolke des anderen Sterns in seine eigene Umlaufbahn. Das Gas strömt so in zufälliger Richtung auf die bereits vorhandene Umlaufbahn aus Gas und Staub ein und dreht diese aus ihrer Richtung.

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"Im Extremfall können Umlaufbahnen sogar ganz ihren Drehsinn wechseln und in die andere Richtung kreisen", beschreibt Kroupa. Durch die fremden Gasströme werde der innere Bereich der Wolke zusammengedrängt, was die Verklumpung der Staubwolken zu Planeten beschleunigt. Außerdem gebe es Planeten, deren Umlaufbahnen so stark geneigt seien, dass sie das ganze System instabil machten: "Die leichten Planeten werden dadurch nach und nach aus dem System geschleudert, während die schwereren Planeten auf engere Bahnen gedrängt werden", erklärt Dr. Ingo Thies, der die Computersimulationen durchführte.

Nach Ansicht der Bonner Astronomen könnte ihr neues Modell zur Planetenentstehung Fragen beantworten, die bisherigen Modelle offen gelassen haben. Diese würden nämlich schön geordnete Bahnen in derselben Ebene und mit dem gleichen Drehsinn vorhersagen, in dem der Stern um sich selbst rotiert. Doch selbst die Ebene unseres Sonnensystems ist etwa sieben Grad gegenüber dem Sonnenäquator geneigt. Daher sei ein frühes Rendezvous mit der Gaswolke eines anderen Sterns dafür durchaus eine plausible, wenn nicht sogar die einfachste Erklärung für die schiefen Planetenbahnen, meint Thies: "Zu unserem Glück verlief dieses Treffen jedoch glimpflich, so dass die Erde heute in geordneten Bahnen ihre Kreise zieht."

Die Astronomen berichten über ihre Ergebnisse in einem Artikel in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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siehe auch
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Ny Octantis: Hinweise auf planetaren Geisterfahrer? - 4. Oktober 2010
Extrasolare Planeten: Unerwartete Bahnen geben Rätsel auf - 13. April 2010
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Universität Bonn
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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