Die Planetenentstehung ist eine reichlich turbulente und staubige Angelegenheit. Beobachtungen am Spitzer Weltraumteleskop der NASA haben überraschend große Staubwolken um Sternen enthüllt, die zeigen, dass Planeten sich unter erheblich mehr Turbulenzen und Chaos als ursprünglich angenommen bilden. Die Staubwolken entstanden durch massive Kollisionen zwischen Gesteinbocken so groß wie Gebirge, die die Planetenvorläufer formten.
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„Es ist ein Durcheinander dort draußen“, kommentiert George Rieke von der Universität von Arizona in Tucson die neuen Ergebnisse. „Wir sehen, dass Planeten einen langen steinigen Weg zurücklegen müssen, bevor sie ausgewachsen sind.“ Das Spitzer Weltraumteleskop der NASA hat die staubigen Relikte der Kollisionen mithilfe seiner auflösungsstarken Infrarotsicht entdeckt. Wenn die Gesteinskerne von Protoplaneten zusammenstoßen, wird Energie freigesetzt, die den ausgestoßenen Staub erhitzt und im Infrarotbereich zum Glühen bringt.
Nach der bisher verbreiteten Theorie bilden sich Planeten im Prinzip wie die Kugeln für einen Schneemann: Sie beginnen in der Umgebung junger Sterne als winzige Bälle in einem scheibenförmigen Feld aus dickem Staub. Durch Interaktionen mit weiteren Staubkörnern nehmen sie nach und nach an Masse zu. Haben sie die Größe von mehreren Kilometern erreicht, kollidieren sie mit weiteren Gesteinsbrocken bis sie Planetengröße erreichen. Astronomen haben sich bisher diesen Ablauf als sanften, über mehrere Millionen Jahre erstreckenden Prozess vorgestellt. Während dieser Zeit, so die Annahme, müsste die Staubscheibe langsam immer weniger dicht werden und schließlich langsam verschwinden.
Rieke und seine Kollegen beobachteten jetzt bei der Untersuchung von 266 nahe gelegenen Sternen der rund zwei bis dreifachen Sonnengröße jedoch Abweichungen von diesem Schema. Von den 77 Sternen mit einer Staubscheibe und in verschiedenen Stadien der Planetenentstehung zeigten nur die wenigsten das langsame Verschwinden des Staubes, stattdessen nahm er in einigen Fällen sogar zu.
„Wir dachten, junge Sterne, rund eine Million Jahre, würden größere, hellere Scheiben und ältere, zehn bis hundert Millionen Jahre alte Sterne schwächere aufweisen“, erklärt Rieke. „Doch wir entdeckten einige junge Sterne ohne und einige alte mit massiven Staubscheiben.“ Diese Variabilität deutet nach Ansicht des Forschers daraufhin, dass erheblich mehr Staub „aufgewirbelt“ wird, als zuvor angenommen. „Der einzige Weg, um bei diesen älteren Sternen so viel Staub zu erzeugen, sind gewaltige Kollisionen“, so Rieke.
(NASA, 20.10.2004 – NPO)
