Die Erde ist nicht „Super“, weil die Sonne Ringe hatte

Bei der Erforschung des Weltraums sind Astronomen viele sogenannte „Super-Erden“ aufgefallen. Diese felsigen Planeten sind möglicherweise um ein Vielfaches massereicher als die Erde und haben kein Analogon in unserem Sonnensystem. Aber warum ist das so? Forscher der Rice University können damit umgehen. Der Astrophysiker Andre Isidoro und seine Kollegen haben dies gezeigt, indem sie unser Sonnensystem mit einem Supercomputer modelliert haben Die frühe Bildung von Ringen um die Sonne beeinflusste die Größe der resultierenden Planeten.

Diese Ringe sind charakteristisch für protoplanetare Scheiben. Wenn sich ein neuer Stern bildet, beginnt seine Schwerkraft, nahe Staub- und Gaswolken zu beeinflussen. Im Laufe der Zeit sammeln sich die Partikel an und ihre Schwerkraft übernimmt, um Asteroiden, Kometen und Planeten zu erschaffen. Etwa 30 Prozent der sonnenähnlichen Sterne enden in einer Supererde

Um zu verstehen, was uns von anderen unterscheidet, entwickelte das Team ein Modell des Sonnensystems, das auf den neuesten astronomischen Forschungsergebnissen basiert. Sie führten die Simulation hunderte Male durch, was zu einem Sonnensystem führte, das unserem sehr ähnlich ist, einschließlich des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter, stabilen Umlaufbahnen für die inneren Planeten, exakter Masse für den Mars (in anderen Modellen oft überschätzt) und Kuiper-erklärten Objekten um Neptun. .

Der Schlüssel zu dieser genauen Simulation war der Fokus auf “Druckstöße”. Wenn ein Stern geboren wird, wirkt seine Schwerkraft auf die protoplanetare Scheibe und zieht das Material nach innen. Veränderungen dieser Partikel verursachen Druckstöße in Bereichen, in denen große Mengen verdampften Gases freigesetzt werden. Das könnte unsere Scheibe aus Staub und Gas in einzelne Ringe zerschlagen haben. Wir haben ähnliche Strukturen in vielen Lichtjahren entfernten jüngeren Sternen gesehen (wie dem Stern HL Tau unten), also ist dies wahrscheinlich ein häufiges Phänomen bei der Entstehung des Sonnensystems.

Das junge Sonnensystem HL Tau, gesehen vom Radioteleskop ALMA.

Das Team schlug vor, dass die Zusammensetzung unserer kleinen Ecke des Weltraums auf drei Druckstöße zurückzuführen sei. Diese Stöße würden an Sublimationslinien für Silikat, Wasser und Kohlenmonoxid auftreten – auf der einen Seite der Linie sind sie fest und auf der anderen Seite gasförmig. Der sonnennächste Ring in der Simulation ist beispielsweise dort, wo sich die Kieselsäure in Dampf verwandelt. Dies versorgt innere Planeten wie die Erde mit Material, aber auch Zeit ist ein wichtiger Aspekt. In einigen Simulationen führte das spätere Auftreten der mittleren Wassersublimationslinie (auch Schneegrenze genannt) zum Auftreten einer Supererde. Vielleicht passiert das in all den anderen Sonnensystemen, die riesige Gesteinsplaneten haben.

All dies geschah vor so langer Zeit, dass es unmöglich sein kann, alle Antworten in unserem eigenen Hinterhof zu finden. Um die Geschichte unseres Sonnensystems besser zu verstehen, müssen wir so viele andere wie möglich beobachten. Derzeit sind die meisten jungen Sterne von Gaswolken eingehüllt, die Instrumente wie Hubble blockieren. was auch immer James-Webb-Weltraumteleskop vor kurzem gestartet arbeitet im mittleren Infrarotbereich, so dass es durch solche Barrieren spähen kann. Das Teleskop soll noch in diesem Jahr einsatzbereit sein.

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