Wir wussten immer, dass die Planetenentstehung ein Chaos war. Keine geordnete Reihe von Baustellen, sondern eine chaotische Schlägerei in einer wirbelnden Gas- und Staubscheibe.
Jetzt haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts den genauen Schauplatz lokalisiert.
Es handelt sich um eine ringförmige Region direkt außerhalb der Umlaufbahn des Jupiter. Eine Staubfalle.
In den letzten zwei Millionen Jahren der Jugend unseres Sonnensystems hat dieser Ort Planetesimale hervorgebracht. Meistens die Vorfahren von Planeten oder vielleicht Asteroiden.
Jupiter als Torwächter
Denken Sie an die frühe Sonne. Heiß, jung, umgeben von Rohmaterial.
Dann tauchte Jupiter auf. Es wuchs schnell. Hungrig.
Als Jupiter alles in der Nähe wegfegte, machte er eine Spur frei. Eine Lücke.
Aber die Physik ist seltsam. Durch die Räumung dieser Fahrspur entstand direkt dahinter eine Druckwand. Außerhalb der Lücke.
Durch das System treibender Staub traf die Wand und blieb stehen. Aufgestapelt. Wurde dick.
Das waren nicht nur lose Körner. Sie bildeten Kieselsteine. Und dann größere Klumpen.
Wir wussten, dass sich Kieselsteine in Steine verwandeln können. Was wir nicht wussten, ist, ob an einem Ort im Laufe der Zeit verschiedene Arten von Steinen entstehen können.
Es scheint, dass es möglich ist.
„Anscheinend haben sich verschiedene Arten von Planetesimalen gebildet … nur zu unterschiedlichen Zeiten.“
— Joanna Drążkowska
Die Simulationen stimmen mit der Realität überein.
Insbesondere die Meteoriten, die auf die Erde einschlagen. Dies sind Fragmente dieser alten Felsen, die in der Zeit eingefroren sind. Sie haben sich seit Beginn des Sonnensystems kaum verändert.
Das Team untersuchte kohlenstoffhaltige Chondriten. Kohlenstoffreiche Steine.
Labordaten besagen, dass sie sich jenseits von Jupiter gebildet haben. Genau dort.
Sie teilten sie in Gruppen ein. Sechs Typen. Einige sind schwach. Zerbröckeln Sie, wenn Sie sie falsch betrachten. Andere sind hart.
Die Simulation hat beides nachgebildet.
Wie es funktioniert
Zwei Millionen Jahre sind in der kosmischen Zeit keine lange Zeit, aber für ein Drama reichen sie aus.
Die Region begann mit empfindlichem, staubigem Material. Dann entstanden stabile Klumpen. Diese robusten Teile bildeten sich in heißeren Gebieten in der Nähe der Sonne und wanderten nach außen.
Justus mochte die großen Dinge nicht.
Der Planet wirkte wie eine Barriere. Es hielt die stabilen Partikel länger in dieser Hochdruckzone gefangen als den winzigen Staub.
Mit der Zeit änderte sich die Mischung.
In den ersten 500.000 Jahren? Der zerbrechliche Staub dominierte.
Dann, als neue Planetesimale etwas Material fraßen und sich das Gleichgewicht verschob, übernahmen die härteren Dinge die Oberhand.
Zwei unterschiedliche Generationen.
Eines aus weichen Krümeln. Einer aus gehärteten Klumpen.
Die Computermodelle stimmten perfekt mit den Laborergebnissen überein. Thorsten Kleine, Leiter des MPS, nennt die Meteoriten einen Prüfstein für diese Theorien. Ohne sie wären die Sims reine Vermutungen.
Was bedeutet das für uns?
Vielleicht hatten alle frühen Planeten ähnliche Anfänge. Gleiche Postleitzahl, andere Straße.
Oder vielleicht liebt das Universum einfach die Wiederholung.
Wir haben noch Fragen zu noch älteren Gesteinen. Haben sie sich dort auch gebildet?
Die Staubfalle ist eine überfüllte Nachbarschaft. 🪐
