Wie aus einem außerirdischen Sandwich ein Planet entstehen kann

Wissenschaftler haben eine neue Entdeckung darüber gemacht, wie kleine Planeten entstehen können. Hierfür untersuchten sie diese in ihrer „Geburtsumgebung“, der sogenannten protoplanetaren Scheibe. Dabei handelt es sich um Bereiche aus Gas und Staub, die um einen Zentralstern herumwirbeln. Hierbei entdeckten Astronomen der Universität Warwick eine neue, bislang unbekannte Methode der Planetenbildung.

Das Team hat gezeigt, wie aus zwei großen Planeten und einer protoplanetaren Scheibe ein kleinerer Planet zwischen ihnen entstehen kann. Diesen Effekt bezeichnen die Astronomen „Sandwich-Planetenbildung“.

Behinderung in der Einbahnstraße

Der Grund dafür ist, dass die beiden großen „Mutter“-Planeten den sich bewegenden Staubstrom behindern. Von den großen Planeten abgeschirmt, kann die Staubmenge, die sich zwischen ihnen befindet, nicht weiter anwachsen. Würde sich dieser Staub schließlich zu einem neuen Planeten zusammenfügen, wäre dieser wahrscheinlich kleiner als die beiden äußeren – wie die Füllung eines Sandwichs.

Umgeben von zwei großen Planeten könnte ein kleinerer entstehen. Foto: Mark Garlick/University of Warwick

Auch wenn weitere Forschungen auf diesem Gebiet notwendig sind, könnte diese Theorie eine mögliche Erklärung für die Entstehung von Kleinplaneten geben. Ein ähnliches Bild zeigt sich beispielsweise in unserem Sonnensystem: Hier sind Mars und Uranus jeweils von größeren Planeten umgeben.

„In den letzten zehn Jahren haben Beobachtungen gezeigt, dass es in protoplanetaren Scheiben Ringe und Lücken gibt. Die Lücken befinden sich dort, wo wir Planeten erwarten, und wir wissen aus der Theorie, dass Planeten die Bildung von Staubringen direkt vor ihnen verursachen. Was genau in diesen Ringen geschieht, ist eine wichtige Frage für Astronomen auf der ganzen Welt“, sagte Farzana Meru, Physik-Professorin an der Universität Warwick.

Sandwich außerhalb der Milchstraße

„In unserer Studie schlagen wir vor, dass sich in den Ringen Sandwich-Planeten bilden. Dies unterscheidet sich stark von der konventionellen Sichtweise der Planetenentstehung, bei der man normalerweise davon ausgeht, dass sich die Planeten nacheinander von innen nach außen bilden und mit zunehmender Entfernung immer massiver werden“, so Meru weiter.

Unterstützt wird diese Theorie durch Beobachtungen von Exoplaneten: Hier konnten Astronomen tatsächlich in einigen Fällen eine Sandwich-Planeten-Architektur dokumentieren. Auch hier war der mittlere Planet weniger massiv als seine Nachbarn.

Die Arbeit wurde auf dem Jahrestreffen der Königlichen Astronomischen Gesellschaft (RAS) vorgestellt und zur Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ eingereicht.