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Vom Ursprung der Gasriesen

Physik. - Der Bonner Astrophysiker Eugen Willerding entwickelt derzeit eine Theorie zur Planetenentstehung im Sonnensystem, die auch erklären soll, warum sich die Gasriesen Uranus und Neptun sowie Saturn und Jupiter paarweise so ähnlich sehen. Nach der gängigen Theorie sind die Planeten aus einer Gasscheibe um die frühe Sonne herum entstanden, indem sich Staubteilchen angelagert hätten und im Laufe der Zeit immer weiter angewachsen sind. Nach Ansicht des Forschers vom Institut für Astrophysik und Extraterrestrische Physik der Uni Bonn greift diese Theorie zwar bei den inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars, bei den Gasriesen jedoch nicht.

    Der Grund sei, so Eugen Willerding: "Das Ganze läuft auf Zeitskalen von etwa 500 Millionen Jahren ab, für die äußeren Riesen zu lange. Saturn, Jupiter, Uranus und Neptun brauchen in diesem Standardmodell Zeiten von über 4,5 Milliarden Jahren, und das ist praktisch das Alter unseres Sonnensystems." Einen möglichen Erklärungsversuch will der Bonner Wissenschaftler in diesem Jahr in der Zeitschrift Planetary and Space Science vorstellen. Sein Ansatz fußt auf Schockwellen, die in der Frühphase des Sonnensystems in der Gasscheibe entstanden sein könnten, durch Einwirkung eines kleinen Sterns, eines so genannten Braunen Zwergs. "Wenn solch ein Objekt sich wie ein Komet um die Sonne bewegt, dann stößt es zwei Mal durch die Akkretionsscheibe, die Gasscheibe um die Sonne", erklärt Willerding. "Bei diesem Durchstoßvorgang bilden sich in der Gasscheibe zwei Wellensysteme."

    Wie wenn man einen Stein ins Wasser wirft, entsteht zunächst eine kreisförmige Störung, deren Wellen vom Eintreffpunkt nach außen fließen. Da sich Teile der Gasscheibe um die Sonne innen aber schneller drehen als außen, spalten sich die Wellenpakete schließlich auf, so Willerding: "Die eine Hälfte, eine Art bananenförmige Struktur, läuft nach innen, die andere nach außen." Die Gas- und Staubwellen verdichten sich im Laufe von Jahrmillionen zu dann vier Planeten. Weil der Braune Zwerg bei seinem erstmaligen Kontakt mit der Gasscheibe bereits einen Teil seiner Masse und Energie an die Scheibe abgibt, ist seine durchschlagende Wirkung beim zweiten Durchgang zurück durch die Scheibe geringer. Das könnte erklären, warum das Paar Uranus/Neptun kleiner ist als das Paar Jupiter und Saturn. Weitere Informationen gibt es im Internet, dort ist auch der entsprechende Fachartikel zu finden.

    [Quelle: Guido Meyer]