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EXTRASOLARE PLANETEN
Trümmerscheiben im Visier
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Jena
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22. Juli 2015

Alle interessieren sich nur für extrasolare Planeten um ferne Sonnen, dabei sind Trümmerscheiben in Planetensystem ebenso interessant. Dieser Meinung sind zumindest eine Gruppe von Wissenschaftler um den Jenaer Astrophysiker Alexander Krivov. Und sie konnten die Deutsche Forschungsgemeinschaft überzeugen, jetzt die Erforschung von Trümmerscheiben mit insgesamt 2,2 Millionen Euro zu fördern.

Trümmerscheibe

Computersimulation einer sogenannten Trümmerscheibe, also von Gürteln aus Kometen, Asteroiden und Staub, die einen zentralen Stern umkreisen. Bild:  Löhne, AIU / FSU [Großansicht]

Sie haben Namen wie 2M1207 b, Kepler-42 b bis d oder Gliese 876 d, bestehen aus Gas oder Stein und sind Lichtjahre von uns entfernt: extrasolare Planeten und Planetensysteme. Seit einigen Jahren lassen immer wieder neue Entdeckungen von Exoplaneten aufhorchen. "Es hat sich unter Wissenschaftlern und auch Laien geradezu ein Jagdfieber nach solchen Himmelskörpern entwickelt, die - ähnlich wie die Planeten in unserem Sonnensystem – einen zentralen Stern umkreisen", stellt Prof. Dr. Alexander Krivov von der Friedrich-Schiller-Universität Jena fest.

Und der Astrophysiker weiß: Wo Planeten sind, gibt es oft auch sogenannte Trümmerscheiben. Doch anders als neu entdeckte Planeten stehen diese Gürtel aus Kometen, Asteroiden und Staub weit weniger im Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit. Und auch wissenschaftlich fristeten Trümmerscheiben, im Englischen debris discs, bislang eher ein Schattendasein.

Doch das soll sich jetzt ändern: Die Astrophysiker um Prof. Krivov werden die Scheiben aus Gesteinsbrocken und Staub in den kommenden drei Jahren gemeinsam mit Arbeitsgruppen aus Jena, Kiel, Braunschweig und Hamburg intensiv untersuchen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die neu gegründete Forschergruppe "Trümmerscheiben in Planetensystemen" bis 2018 mit insgesamt 2,2 Millionen Euro.

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Etwa 1,6 Millionen davon gehen an die Uni Jena. Neben Forschern des Astrophysikalischen Instituts aus der Gruppe von Krivov und einer weiteren Gruppe sind auch Wissenschaftler des Instituts für Festkörperphysik, des Instituts für Angewandte Physik und Mineralogen der Jenaer Universität beteiligt. "Trümmerscheiben wurden inzwischen um etwa jeden fünften sonnenähnlichen Stern entdeckt. Sie kommen damit ungefähr genauso häufig vor wie mit aktuellen Methoden detektierte Exoplaneten", erläutert Krivov, der Sprecher der neuen Forschergruppe ist und deren Arbeit koordiniert.

Im Laufe der Planetenentstehung bildet sich auch eine Vielzahl wesentlich kleinerer Materiebrocken, die den zentralen Stern umrunden. Auf ihrem Weg um ihren Zentralstern kollidieren diese Brocken stetig und erzeugen dabei jede Menge Staub. Für die Forscher sind diese Staub- und Materieansammlungen ebenso wichtige Informationsquellen wie die Planeten selbst: "Sie können zum Beispiel Signaturen noch unentdeckter Planeten tragen oder Auskunft über die Entwicklungsprozesse in Planetensystemen geben", macht Krivov deutlich.

Mit der neuen Forschergruppe wird es, so ihr Sprecher weiter, deutschlandweit jetzt die erste größere konzertierte Anstrengung geben, die Trümmerscheiben zu untersuchen. Geplant sei zum einen, die Entwicklung dieser Scheiben anhand theoretischer Modelle zu analysieren. "Wir werden in Laborexperimenten auch selbst Kollisionen in Trümmerscheiben simulieren und die ablaufenden Prozesse während der Einschläge sowie die Wechselwirkung von Staub und Sternenstrahlung untersuchen", kündigt Krivov an.

Dabei kommen auch Laser zum Einsatz: So wollen die Forscher die Kollisionen von Meteoriten oder kleineren Gesteinsbrocken mittels ultrakurzer Laserpulse simulieren. Anhand der theoretischen und experimentellen Ergebnisse sollen in den kommenden drei Jahren detaillierte Modelle bereits bekannter Trümmerscheiben erstellt und langfristig auch Vorhersagen für zukünftige Beobachtungen ermöglicht werden.

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siehe auch
Hubble: Planetare Staubscheiben aus dem Archiv - 25. April 2015
Staubscheiben: Verräterische Muster auch ohne Planeten - 29. Juli 2013
Herschel: Kalte Trümmerscheiben ohne Staub? - 9. Juli 2013
ALMA: Zwei kleine Planeten um Fomalhaut? - 12. April 2012
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ALMA: Erste Beobachtungen mit Teleskop-Array - 4. Oktober 2011
Hubble: Planet um Fomalhaut fotografiert - 14. November 2008
Extrasolare Planeten: Verräterische Muster im Staubring
Extrasolare Planeten: Neptun-großer Planet um Fomalhaut - 18. Juni 2007
Hubble: Ein Planet um Fomalhaut? - 24. Juni 2005
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
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