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Warum große Planeten nur kleine Monde haben

Astronomie|Physik

Warum große Planeten nur kleine Monde haben
Die riesigen Gasplaneten Jupiter, Saturn und Uranus haben etwas gemeinsam: Die Planeten wiegen etwa 10.000-mal so viel wie alle ihre Monde zusammen. Warum sich keine größeren Monde gebildet haben, erklären Forscher um Robin Canup und William Ward vom Southwest Research Institute im Magazin Nature: Schwerere Trabanten stoßen noch während der Geburt des Satellitensystems mit dem Planeten zusammen und werden von diesen kurzerhand verschlungen.

Kleinere Planeten wie die Erde haben im Verhältnis sehr viel größere Monde als die Gasplaneten: Der Erdmond erreicht immerhin ein Prozent des Gewichts der Erde, und Charon, der Mond von Pluto, wiegt sogar ein Zehntel so viel wie der ferne Eisplanet. Warum Jupiter oder Saturn dagegen von relativ vielen, aber kleinen Monden umkreist werden, war Planetenforschern lange unklar.

Jetzt bringt eine Computersimulation von Canup und Ward Licht ins Dunkel: Die Forscher zeigen, dass die Gasplaneten während ihres Wachstums von einer dichten Scheibe aus Gas und Staub umgeben waren, in der sich auch Monde bildeten. Allerdings setzte das Gas in der Scheibe die Umlaufgeschwindigkeit der neugeborenen Monde herab, so dass sie immer weiter nach innen trudelten ? je größer sie waren, desto stärker die Bremswirkung.

Nach Meinung von Canup und Ward verschlangen die Gasplaneten auf diese Weise mehrere Generationen von Monden. Erst als sie ihr Wachstum beendet hatten und ihre Umgebung allmählich vom Staub befreit wurde, hatten Monde eine Überlebenschance. Die heutigen Satellitensysteme entstanden demnach erst dann, als die Gasplaneten schon fast ausgewachsen waren.

Die Forscher berechneten, dass die Gesamtmasse der Monde während der Entstehungsphase nie größer als ein Zehntausendstel der Planetenmasse betrug. Zahl und Größe der Monde, die bei der Modellrechnung am Ende übrig blieben, glichen den real existierenden Familien von Saturn, Jupiter und Uranus, schreiben die Forscher. Sie vermuten daher, dass auch Gasplaneten in anderen Sonnensystemen keine Monde von der Größe der Erde besitzen.

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Robin Canup und William Ward: „A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets“, Nature 441, S. 834 Ute Kehse
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