Frühreife Gasriesen
Wenige Jahrhunderte reichen zur Planetenbildung
Gasplaneten von Jupiter-Format benötigen womöglich weniger als tausend Jahre, um in Form zu kommen. Das Ergebnis neuer Computersimulationen könnte erklären, warum es so viele Trabanten im Weltall gibt.
Die Planetengeburt ist ein Wettlauf mit der Zeit: Wenn die unförmigen Klumpen nicht schnell genug Gestalt annehmen, werden sie von der Strahlung ihres Heimatsterns erbarmungslos hinweggefegt. Doch offenbar haben junge Möchtegern-Trabanten bessere Überlebenschancen, als ihnen Forscher bisher zugestehen wollten. Computersimulationen lassen vermuten, dass zumindest jupiterähnliche Gasriesen im Eiltempo entstehen können.
Als Lehrmeinung galt zuvor, dass derartige Planeten zum Heranreifen über eine Million Jahre brauchen. Ein amerikanisch-kanadisches Forscherteam um den Astronomen Lucio Mayer hat diese Vermutung jetzt mit einem verfeinerten mathematischen Modell überprüft. Ihre überraschenden Ergebnisse präsentieren die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des US-Fachmagazins "Science".
Die Karriere von Planeten beginnt in einer Wolke aus Gas und Staub, die um das noch junge Zentralgestirn kreist. Diese rotierende Ursuppe zerfällt allmählich zu größeren Klumpen, aus denen sich die Trabantenkerne entwickeln. Für die Bildung solcher Protoplaneten haben Theoretiker rund eine Million Jahre veranschlagt, mindestens ebenso lange sollte es demnach dauern, bis sich die unfertigen Himmelskörper eine Gashülle zugelegt haben.
Diesen Vorgang haben die Forscher um Mayer, der momentan an der Universität Zürich arbeitet, mit einem in zwei Jahren Arbeit ausgetüftelten Computermodell simuliert. Als die hochauflösende Simulation schließlich lief, konnten die Wissenschaftler Erstaunliches beobachten: Die leicht instabile Urwolke begann nach wenigen Umdrehungen, sich in einzelne Klumpen aufzulösen. Unter günstigen Bedingungen formten sich Protoplaneten bereits nach weniger als tausend Jahren.
Für die Glaubwürdigkeit dieser Computersimulation spricht immerhin die hohe Zahl von Gasplaneten, die es allem Anschein nach im wirklichen Weltall gibt. Seit Mitte der neunziger Jahre haben Astronomen mehr als hundert Trabanten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Die Riesen, die meist eine bis zehn Jupitermassen aufweisen, verraten sich durch ein leichtes, von der planetaren Anziehung hervorgerufenes Wackeln ihres Heimatsterns.
Allerdings kann auch das neue Modell nicht alle Feinheiten der Planetenbildung erklären. So bleibt zum Beispiel unklar, warum viele ferne Gasriesen ihre Sonnen deutlich enger umkreisen als in der Simulation - vielleicht sind sie, wie Forscher vermuten, mit der Zeit nach innen gewandert. Auch erdähnliche Trabanten fallen durchs Raster: Für sie gilt nach Ansicht von Mayer und Kollegen eher das bisherige Entstehungsmodell, das von deutlich längeren planetaren Geburtswehen ausgeht.
