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Bei der Geburt unseres Sonnensystems ging es hoch her

Astronomie|Physik

Bei der Geburt unseres Sonnensystems ging es hoch her
In einer dunklen interstellaren Staubwolke, relativ isoliert von anderen Sternen, soll unsere Sonne mit ihren Planeten entstanden sein. Das war lange Zeit die vorherrschende Theorie der Astronomen zur Geburt unseres Sonnensystems. Verschiedene Untersuchungen an Meteoriten zeichnen jedoch ein anderes Bild: Während der Geburt der Sonne feierte ein massiver Stern in der Nachbarschaft eine Art Party. Er strahlte intensive ultraviolette Strahlung ab und explodierte schließlich als Supernova. Ein weiteres Indiz für diese Theorie liefert jetzt eine Untersuchung an einem etwa fünf Kilogramm schweren Meteoriten, der am 25. Juni 1983 über der chinesischen Stadt Ningqiang vom Himmel fiel. Laurie Leshin von der Arizona State University und ihre Kollegen stellen ihre Ergebnisse in den Proceedings of the National Academy of Sciences (Bd. 102, Nr. 5, S. 1306) vor.

Die Forscher fanden in dem Meteoriten das Schwefelisotop S-36 und das chlorreiche Mineral Sodalith. Isotope sind Varianten eines chemischen Elements, die sich nur in der Anzahl der Neutronen im Atomkern unterscheiden. Beide Funde zusammen weisen darauf hin, dass in dem Meteoriten vor langer Zeit einmal das kurzlebige Chlorisotop Cl-36 vorhanden war. Das Besondere daran: Es gibt nur zwei Möglichkeiten, wie das Cl-36 entstanden sein kann.

Zum einen kann sich Cl-36 durch Strahlung in einer Gaswolke in der Nähe der entstehenden Sonne gebildet haben. Gegen diese Erklärung spricht aber das Mineral, in dem man das Isotop gefunden hat, denn das kann nur in größerer Entfernung von der Sonne entstanden sein. Die andere Möglichkeit: Cl-36 ist bei der Explosion einer Supernova entstanden. Für diese Erklärung sprechen auch ältere Ergebnisse des Teams um Leshin. Im vergangenen Jahr hatten die Forscher in Meteoriten das Eisenisotop Fe-60 gefunden. Dieses Isotop kann nur im Inneren von massiven Sternen „ausgebrütet“ werden.

Aus diesem und anderen Indizien schließen Leshin und ihre Kollegen nun auf die folgende Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems: Wenn ein massiver Stern geboren wird, dann wird durch seine intensive ultraviolette Strahlung eine so genannte HII-Region gebildet. Das ist ein Bereich aus heißem, ionisiertem Gas, das sich in den interstellaren Raum ausdehnt. Vor diesem sich ausdehnenden Gas entsteht eine schnellere Schockwelle, die vorauseilt und dabei das die HII-Region umgebende Gas komprimiert. Dabei entstehen leichtere Sterne der Kategorie, zu der auch unsere Sonne gehört.

Etwa 100.000 Jahre später erreichte dann auch die sich ausdehnende HII-Region die junge Sonne. Die starke ultraviolette Strahlung, die sich innerhalb der HII-Region ungehindert ausbreiten kann, konnte nun einen großen Teil der protoplanetaren Scheibe der Sonne verdampfen. Übrig blieb der innere Teil dieser Scheibe, der in etwa der heutigen Größe unseres Sonnensystems entsprach und aus dem sich die Planeten bildeten. Schließlich explodierte der massive Nachbarstern als Supernova und „impfte“ unser Sonnensystem mit den Elementen, deren Spuren man heute in Meteoriten findet.

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