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PLANETENENTSTEHUNG
Kleine Planeten könnten weitverbreitet sein
von Stefan Deiters
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14. Juni 2012

Große Gasplaneten scheinen sich vor allem um Sterne zu bilden, die einen hohen Anteil an schwereren Elementen aufweisen. Bislang haben Astronomen mit guten Gründen vermutet, dass dies auch für kleinere, erdähnliche Welten gilt. Eine neue Studie zeigt nun aber, dass dem offenbar nicht so ist. Kleinere Planeten könnten also in unserer Galaxie verbreiteter sein als angenommen.

Junger Stern

Planeten entstehen in einer Scheibe aus Gas und Staub um einen jungen Stern. Bild: Københavns Universitet / Lars Buchhave

Planeten bilden sich - so haben es Beobachtungen gezeigt und sagen es die Theorien der Astronomen voraus - in einer Scheibe aus Gas und Staub um einen gerade entstandenen Stern. Die Scheibe besteht aus Material, das für die Entstehung der neuen Sonne nicht gebraucht wurde und sollte daher über eine sehr ähnliche Zusammensetzung wie der Stern verfügen.

Schwerere Elemente, so die Vermutung der Wissenschaftler, können in dieser Scheibe die Entstehung von Planeten erleichtern. Diese Annahme wurde von Beobachtungen gestützt, die darauf hindeuten, dass sich Riesenplaneten mit einem relativ engen Orbit um ihre Sonne hauptsächlich um "metallreiche" Sterne finden lassen. In der Astronomie werden alle Elemente, die schwerer als Helium sind, als "Metalle" bezeichnet. 

Da kleinere Planeten wie die Erde hauptsächlich aus schwereren Elementen wie Eisen oder Silizium bestehen, liegt es nahe, dass auch diese kleinen Welten vor allem um Sterne entstehen, die über einen vergleichsweise hohen Anteil dieser Stoffe verfügen, also metallreich sind. Genau diese Annahme hat nun ein Astronomenteam um Lars A. Buchhave vom Niels Bohr Institutet der Universität im dänischen Kopenhagen und dem Centre for Star and Planet Formation zu verifizieren versucht - mit einem unerwarteten Ergebnis.

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"Ich wollte untersuchen, ob kleine Planeten für ihre Entstehung besondere Bedingungen brauchen", erklärt Buchhave. "Von großen Gasplaneten wissen wir ja, dass sie sich bevorzugt in einer Umgebung mit einem hohen Anteil schwererer Elemente bilden. Unsere Untersuchung hat nun gezeigt, dass kleinere Planeten nicht so wählerisch sind und um Sterne mit ganz unterschiedlicher Metallhäufigkeit entstehen - sogar um Sterne, die nur ein Viertel des Metallgehalts unserer Sonne haben."

Für die Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, haben die Astronomen rund 150 Sterne mit insgesamt 226 Planetenkandidaten unter die Lupe genommen, die kleiner waren als Neptun. Die Planetendaten stammten vom NASA-Weltraumteleskop Kepler. Die spektrale Untersuchung der Zentralsterne, die Aufschluss über die chemische Zusammensetzung der jeweiligen Sonnen gibt, wurde mit Teleskopen auf La Palma, Hawaii und in den USA gemacht.

Das Resultat der Untersuchung könnte darauf hindeuten, dass kleinere - und damit eventuell auch erdähnliche - Planeten deutlich häufiger in unserer Galaxie anzutreffen sind als bislang vermutet. Ein geringerer Metallgehalt eines Sterns muss also kein Grund mehr sein, das Vorhandensein von kleineren Welten auszuschließen.

"Kepler hat bereits tausende von Planetenkandidaten aufgespürt, so dass es möglich ist, globale Fragestellungen zu untersuchen, wie es Lars getan hat: Verlangt die Natur spezielle Umweltbedingungen, damit Planeten von Erdgröße entstehen können?", fasst Natalie Batalha, Kepler-Missionswissenschaftlerin am Ames Research Center der NASA, zusammen. "Die Daten deuten darauf hin, dass kleine Planeten um Sterne mit einer großen Spanne von Metallizitäten entstehen - die Natur ist opportunistisch und überaus produktiv und findet immer wieder Wege, die wir eigentlich für schwer möglich gehalten hätten."

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Planeten um fast jeden Stern? - 11. Januar 2012
Spitzer: Terrestrische Planeten häufiger als gedacht? - 18. Februar 2008
Extrasolare Planeten: Milliarden unentdeckte Erden? - 12. April 2002
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
STARPLAN - Centre for Star and Planet Formation
Kepler, Seite der NASA
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