Asteroiden: Die ersten Planetenkeime wuchsen schnell

astronews.com Redaktion

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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. (21. August 2009)

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BlauerEngel

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differierende Geschwindigkeit?

Hallo zusammen,
warum waren denn die entstehenden Keime schneller als das umgebende Gas? Drehte sich nicht alles gleich schnell um die junge Sonne?
Und warum konnten sie auf eine Groesse von mehreren 100 km anwachsen und wurden dann erst wieder zerstoert? Haette sich das Verhaeltnis zwischen Wachstum und Zerstoerung nicht bei irgendeiner Groesse stabilisieren muessen?

Oder hat das etwas mit der Temperatur im Gas zu tun?
Als das Gas noch heiss genug war, verschmolzen die kollidierenden Brocken miteinander. Nachdem das Gas dann abkuehlte (in der Nacht, wenn der Sonnenwind dann kuehler wurde) brachen die Brocken bei Kollisionen wieder auseinander.


BlauerEngel
 

Orbit

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Hallo Blauer Engel
Was Du Dich fragst, frage ich mich aus demselben Grund auch. Im Artikel gibt es dazu keine Erklärung.
Orbit
 

Orbit

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Hier habe ich etwas gefunden, was die zur Entstehung dieser Brocken notwendige Relativgeschwindigkeit erklärt, eine Relativgeschwindigkeit, die, wie im selben Artikel erklärt wird, nur ein paar Meter pro Sekunde betragen muss:
http://lexikon.astronomie.info/planeten/entstehung/index.html

Wie aber wird nun mit dem Drehimpuls umgegangen? 1974 propagierten die Wissenschafter Lyden und Pringle folgenden Mechanismus: falls der kollabierende Nebel starke Turbulenzen aufweist, wird Wärme generiert und abgestrahlt. So kann der Nebel sich zu einer Scheibe entwickeln (Drehimpulserhaltung), Energie an seine Umgebung abgeben und der Drehimpuls bleibe dennoch konstant. Dies passiert indem Material im inneren Teil des Nebels nach aussen driftet und äusseres Material nach innen. Eine Drift des Drehimpulses nach aussen ist äquivalent zu vorheriger Aussage.

Auf diese Weise entsteht eine Radialdrift von Teilchen, welche dann gegenüber von Teilchen auf Keplerbahnen eine Relativgeschwindigkeit aufweisen müssen.

Orbit
 

Bynaus

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Man kann sich das auch so vorstellen, dass der Gasdruck der Gasscheibe seinerseits die Teilchen etwas "trägt", gegen die Gravitation der Sonne stützt, so dass sie weniger schnell um die Sonne rotieren können als die Asteroiden, die sich darin bewegen.

Bei der Planetenentstehung hatte man lange das Problem, dass ab einer bestimmten Grösse die Kollisionen mehrheitlich destruktiv sind, das heisst, das grösste Fragment der Kollision ist kleiner als der grössere der Ausgangskörper. So kann man natürlich keine Asteroiden oder gar Planeten bilden - das Wachstum stoppt bei der Grenze, wo die Kollisionen beginnen, mehrheitlich destruktiv zu sein. Erst, wenn die Körper einige 10 bis 100 km Durchmesser erreicht haben, kann man davon ausgehen, dass sie bei Kollisionen nicht mehr zerstört werden, sondern gesamthaft (durch ihre Gravitation) wachsen. Dieses Problem nannte man dann lange die "Meter-Katastrophe", weil die destruktive Grenze bei ca. 1 m lag.

Die vorliegende Arbeit (sowie frühere, die in eine ähnliche Richtung gingen) schlägt nun vor, dass man diese Zone (1 m bis 10 km) einfach "überspringt" und die Planetesimale durch Turbulenzen direkt (aus < 1 m Stücken) entstehen lässt. Das ist natürlich eine elegante Umgehung des Problems.
 

Kibo

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Wie diese Phase denn jetzt übersprungen wurde ist für mich in dem Artikel aber nun auch nicht ersichtlich :confused:
hat da wer ne Idee?
 

Bynaus

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Turbulenzen in dieser Scheibe führten dazu, dass lokal so hohe Dichten (von Kleinkörpern) auftraten, dass diese verdichteten Trümmerklumpen unter ihrer eigenen Gravitation zu grösseren Körpern (10 - 1000 km Durchmesser) verklumpten.
 
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