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Astronomie+Physik

Nachricht von längst vergangenen Sternen

Das Sonnensystem hat sich aus der Asche von leichten bis mittelschweren Sternen gebildet. Das schließen Forscher um Alan Brandon vom Johnson Space Center in Houston aus der Analyse von Spurenelementen in primitiven Meteoriten, den so genannten Chondriten. Außerdem müsse sich das Material im solaren Urnebel sehr schnell und effektiv gemischt haben, berichten die Forscher in der Zeitschrift Science.

Chondriten zählen zu den Körpern im Sonnensystem, die sich seit ihrer Entstehung am wenigsten verändert haben. In einigen von ihnen haben Planetenforscher bereits Nanodiamanten und Körnchen aus Siliziumkarbid entdeckt, die ihrer Meinung nach beim Todeskampf der Sterne entstanden sind, die das Material für den solaren Urnebel lieferten. Brandon und seine Kollegen untersuchten nun drei unterschiedliche Gruppen von Chondriten: Drei Exemplare der besonders primitiven kohligen Chondriten, drei der seltenen Enstatit-Chondriten und sieben gewöhnliche Chondriten. Bei diesen Meteoriten wurde das ursprüngliche Material nach der Entstehung der Meteoriten durch Druck und Erwärmung schon verändert ? allerdings in unterschiedlichem Ausmaß.

Die Forscher analysierten das Verhältnis unterschiedlicher Isotope des Metalls Osmium, das in geringen Spuren in den untersuchten Meteoriten vorkommt. Osmium entsteht im Inneren sterbender Sterne. Es gibt allerdings mehrere verschiedene Prozesse der Osmium-Synthese, bei denen jeweils andere Isotope erzeugt werden. So konnten die Forscher schließen, in welchem Typ von Stern das Osmium erzeugt wurde.

Wie Brandon und Kollegen berichten, ist das Material in den gewöhnlichen Chondriten so gut vermischt, dass sich keine Schlüsse mehr über die Herkunft des Osmiums ziehen lassen. In den kohligen Chondriten dagegen fanden sie noch ungewöhnliche Isotopenverhältnisse, die darauf schließen lassen, dass das Osmiums in Sternen des asymptotischen Riesenasts erzeugt wurde. Dabei handelt es sich um Sterne von bis zu vier Sonnenmassen in einem späten Stadium ihres Sternenlebens. Solche vorher sonnenähnlichen Sterne blähen sich gegen Ende ihres Lebens zu roten Überriesen auf und verbrennen in ihrem Inneren nicht mehr Wasserstoff, sondern Helium.

Dass die Osmium-Istotopenverhältnisse sich in den gewöhnlichen Chondriten gleichen, spreche dafür, dass der solare Urnebel bereits vor der Bildung der ersten festen Teilchen relativ stark durchmischt gewesen sei, schreiben die Forscher. Osmium dürfte nämlich eines der ersten Elemente gewesen sein, das aus dem gasförmigen Zustand zu festen Partikeln kondensierte.

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Alan Brandon et al.: „Osmium Isotope Evidence for an s-Process Carrier in Primitive Chondrites“, Science 309, S. 1233

Ute Kehse
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