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Treffen sich zwei Sternenwolken?

Astronomie|Physik

Treffen sich zwei Sternenwolken?
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Strudel aus Gas und Staub: Ein Stern saugt seinem Nachbarn das Planeten-Baumaterial ab. (c) Ingo Thies, AIfA/UniBonn
Neugeborene Planetensysteme können auf die schiefe Bahn geraten, wenn sie mit den Gaswolken von Geschwistersternen zusammenstoßen. Aus solchen Kollisionen gehen Systeme mit ungewöhnlichen Orbits hervor, hat jetzt ein deutsch-britisches Forscherteam herausgefunden. Den Astronomen um Ingo Thies von der Universität Bonn zufolge könnte dieser Mechanismus erklären, warum es in vielen fremden Sonnensystemen Planeten mit stark geneigten oder sogar rückläufigen Bahnen gibt.

In unserem Sonnensystem ist alles schön ordentlich. Alle Planeten ziehen in der gleichen Ebene ihre nahezu kreisrunden Bahnen. Diese Ebene, die Ekliptik, stimmt außerdem bis auf sieben Grad mit dem Sonnenäquator überein. Diese Scheiben-Geometrie wurde schon bei der Geburt des Sonnensystems festgelegt: Die Wolke aus Gas und Staub, aus der Sonne und Planeten entstanden, fiel irgendwann zu einer flachen Scheibe zusammen. Dabei begann sich die Materie zu drehen. Als sich daraus erst die Sonne und später die Planeten formten, behielten die Himmelskörper Lage und Drehrichtung bei. Bevor man fremde Planetensysteme beobachten konnte, dachten Astronomen, dass sie alle genauso aussehen wie unseres.

In den vergangenen Jahren entdeckten sie allerdings zahlreiche Exoplaneten, die nicht in das klassische Bild passen: Viele riesige Gasplaneten, sogenannte heiße Jupiter, umkreisen ihren Stern in wenigen Tagen. Es gibt Planeten mit extrem langgestreckten Bahnen und solche mit schiefen oder sogar rückläufigen Bahnen im Vergleich zur Drehrichtung ihres Sterns. In manchen Systemen kreisen nicht einmal alle Planeten in der gleichen Ebene. Bisherige Theorien erklären heiße Jupiter durch die Bremswirkung der Gasscheibe auf Riesenplaneten. Schiefe Bahnen können entstehen, wenn sich zwei Planeten zu nahe kommen und gegenseitig stören.

Thies und seine Kollegen haben nun eine andere Erklärung: Da viele Sterne in dichten Haufen geboren werden, kommt es häufig zu Kollisionen mit jungen Geschwistersternen oder auch mit Gaswolken, die noch keinen Stern enthalten. Der eine Stern zieht dann wie ein kosmischer Staubsauger massenweise Gas aus der Wolke des anderen Sterns in seine eigene Umlaufbahn. Die beiden Gasscheiben verschmelzen, drehen sich dabei aber in eine neue Lage. Besitzt der erste Stern bereits Planeten, werden diese durch den Crash in wesentlich engere und häufig stark geneigte Umlaufbahnen gedrängt, zeigen Simulationsrechnungen der Forscher. Das könnte eine mögliche Erklärung für die zahlreichen heißen Jupiter sein. ?Im Extremfall können Umlaufbahnen sogar ganz ihren Drehsinn wechseln und in die andere Richtung kreisen?, sagt Co-Autor Pavel Kroupa.

Selbst unser Sonnensystem könnte solch einen frühen Geschwisterzwist erlebt haben, glauben die Forscher. Vielleicht sind die sieben Grad Differenz zwischen Sonnenäquator und Ekliptik auf ein Rendezvous mit der Gaswolke eines anderen Sterns zurückzuführen, sagt Ingo Thies: ?Zu unserem Glück verlief dieses Treffen jedoch so glimpflich, dass die Erde heute in geordneten Bahnen ihre Kreise zieht.?

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Ingo Thies (Universität Bonn) et al.: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, im Druck wissenschaft.de – Ute Kehse
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