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Die ersten Planetenkeime wuchsen schnell
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
Die heutigen Asteroiden entstanden durch
zahlreiche gewaltige Kollisionen.
Bild: NASA / JPL
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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.
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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