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Astronomie+Physik

Ein „Hirten-Planet“ und kollidierende Kometen

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Diese künstlerische Darstellung illustriert das bevorzugte Model zur Erklärung der Beobachtungen von Beta Pictoris. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/F. Reddy
Ein internationales Astronomenteam hat beim Blick in den Vorgarten eines unserer kosmischen Nachbarn Seltsames entdeckt: In der Staubscheibe um den Stern Beta Pictoris gibt es Ansammlungen von Kohlenstoffmonoxid-Gas. Eigentlich müsste dieses Gas in kurzer Zeit von der Strahlung des Sterns zerstört werden. Es muss sich also ständig neu bilden. Den Forschern zufolge entsteht es vermutlich durch häufige Kollisionen von Kometen. Alle fünf Minuten muss es dafür krachen, so die Schätzung. Dass sich die Gaswolken, beziehungsweise die Kometen-Ansammlungen bilden, könnte den Forschern zufolge an der Gravitationskraft eines bisher unentdeckten Planeten von Beta Pictoris liegen. Möglicherweise treibt er die kleinen Himmelskörper wie ein Hirte zusammen.

Beta Pictoris ist 63 Lichtjahre von der Erde entfernt und gehört damit zu unseren engsten kosmischen Nachbarn. Man kann sein helles Licht auch leicht mit bloßem Auge am südlichen Nachthimmel erkennen. Nicht nur wegen seiner Nähe gehört Beta Pictoris zur Prominenz am Sternenhimmel. Wie frühere Untersuchungen bereits gezeigt haben, ist er mit nur etwa 20 Millionen Jahren noch sehr jung und besitzt eine Scheibe aus Staubtrümmern. Die Astronomen gehen davon aus, dass Beta Pictoris auch ein jugendliches Planetensystem besitzt. Ein Planet ist bereits bekannt: Beta Pictoris b befindet sich auf einer Umlaufbahn in 1,2 Milliarden Kilometern Entfernung von seinem Mutterstern.

Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) im Norden Chiles haben Astronomen nun entdeckt, dass die Scheibe aus Staubtrümmern um Beta Pictoris von Kohlenstoffmonoxid-Gas durchsetzt ist. Kohlenstoffmonoxid wird allerdings leicht und schnell von der Strahlung des Sterns gespalten. An der Position, an der es sich in der Scheibe von Beta Pictoris befindet, kann es eigentlich nur etwa 100 Jahre lang existieren, sagen die Forscher um Bill Dent, ESO-Astronom am Joint ALMA Office in Santiago de Chile. Kohlenstoffmonoxid-Gas in der 20 Millionen Jahre alten Scheibe von Beta Pictoris zu finden, war daher völlig überraschend.

Alle fünf Minuten eine Kollision

„Das Kohlenstoffmonoxid muss kontinuierlich aufgefüllt werden“, sagt Dent. „Die häufigsten Quellen für Kohlenstoffmonoxid in einem jungen Sonnensystem sind Zusammenstöße zwischen eishaltigen Objekten, die von Kometen bis hin zu größeren, planetenartigen Objekten reichen.“ Die Zerstörungsrate muss jedoch sehr hoch sein: „Um die beobachtete Menge an Kohlenstoffmonoxid zu erhalten, müsste alle fünf Minuten eine Kollision stattfinden“, ergänzt Co-Autorin Aki Roberge vom NASA Goddard Research Center in Greenbelt.

Die Auswertungen der Forscher offenbarten allerdings noch eine weitere Überraschung: Das Gas und damit die Kometen scheinen konzentriert vorzuliegen. Die Forscher können bisher nicht sicher sagen, ob es sich um zwei Klumpen oder nur um eine einzige Ansammlung handelt. Ist es nur eine Gruppe, so könnte es sich um den Überrest einer Kollision zweier marsgroßer Eisplaneten handeln. Wahrscheinlicher sei aber, dass zwei Ansammlungen vorliegen, sagt Aki Roberge. Dafür könnte die gravitative Anziehung eines noch nicht sichtbaren Planeten verantwortlich sein. Möglicherweise treibt er die kleinen Himmelskörper wie ein Hirte zusammen. Es gibt also die Hoffnung, dass zumindest noch ein anderer Planet um Beta Pictoris auf seine Entdeckung wartet. Weitere Beobachtungen mit ALMA sind nun geplant, um mehr Licht in dieses fesselnde Planetensystem zu bringen und somit auch dabei zu helfen, die Bedingungen zu verstehen, die während der Entstehung unseres Sonnensystems geherrscht haben.

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Quellen:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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