Beherbergen die meisten sonnenähnliche Sterne erdähnliche Planeten?

18.02.2008 - Astronomen der University of Arizona benutzten das Spitzer Weltraumteleskop und untersuchten eine ganze Reihe von Sternen und kamen zu dem Ergebnis, das die meisten sonnenähnliche Sterne terrestrische d.h. felsige Planeten beherbergen könnten.

Studien dieser Art sind nichts Neues. So kam die University of Washington in Seattle im Jahr 2003 durch Computersimulationen zu dem Ergebnis, das die meisten erdähnlichen Planeten vermutlich voller Wasser sind und das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics veröffentlichte 2006, das Super Erden häufiger in unserer Galaxis vorkommen als jupiterähnliche Planeten.

Das Problem hierbei ist nur, dass die heutigen technischen Möglichkeiten noch sehr begrenzt sind, um diese Studien zu bestätigen oder zu widerlegen und die meisten Planeten, die heute entdeckt werden Gasriesen von der Größe Jupiters oder Saturns sind.

Aber zumindest wecken Studien dieser Art die Neugierde und den Forschergeist immer ausgefeiltere Methoden zu entwickeln, um auch kleinere extrasolare Planeten aufzuspüren.

„Wir wollten die Evolution von Gas- und Staubpartikeln in der Umgebung von Sternen, die unserer Sonne ähnlich sind, studieren und diese Ergebnisse mit dem Vergleichen, von dem wir denken das so unser Sonnensystem in einer frühen Stufe ausgesehen hat“ sagt Michael Meyer von der University of Arizona.

Mit dem Spitzer Weltraumteleskop ist es nicht möglich einen extrasolaren Planeten direkt zu sehen, aber dank seiner scharfen Infrarotaugen kann es glühenden Staub entdecken, der sich meist in protoplanetaren Scheiben befindet, aus denen wiederum Planeten geboren werden. Dabei wird der heißeste Staub in kurzen Wellenlängen von 3,6 – 8 Mikrometer und der kühlste Staub in langperiodischen Wellen zwischen 70 und 160 Mikrometer gesehen. Warmer Staub liegt hingegen bei ungefähr 24 Mikrometer und dieser Staub ist am interessantesten, da sich dieser in der richtigen Entfernung zum Stern befindet, um erdähnliche Planeten zu formen.

„Wir fanden heraus, dass 10 – 20 % der Sterne in jeder der vier jüngsten Altersgruppen Emissionen von 24 Mikrometer ausweisen“ so Meyer. „Theoretische Modelle und meteoritische Daten zeigen, dass die Erde sich zwischen 10 und 50 Millionen Jahren aus den Kollisionen kleinerer Körper geformt hat.“

Eine andere Studie des Smithsonian Astrophysical Observatory kam gar zu dem Ergebnis, das sich terrestrische Planeten auch zwischen 10 und 30 Millionen Jahren bilden können.

Andere Astronomen hingegen sehen schon in der Wellenlänge von 24 Mikrometer einen Beweis darin, das sich felsige Planetoiden geformt haben und ständig miteinander kollidieren und verschmelzen.

Doch da man die Spitzerdaten auf mehr als eine Weise interpretieren kann, bleibt eine große Ungewissheit, wie viele sonnenähnliche Sterne erdähnliche Planeten beherbergen.

„Ein optimistisches Szenario deutet darauf hin, das die größten und massereichen Scheiben zunächst einen unkontrollierten Kollisionsprozess durchleben und dann sehr schnell Planeten bilden. Das ist das, was wir bei den jüngsten Sternen beobachten können. Ihre Scheiben leben mühevoll und sterben schnell, scheinen sehr früh hell und dunkeln dann ab“ sagt Meyer. „Wie dem auch sei, kleinere, weniger massereichen Scheiben leuchten später auf. Eine Planetenbildung ist in diesem Fall deshalb verspätet, da es weniger Partikel gibt, die miteinander kollidieren können.“

Falls diese Annahme korrekt ist und die massereichsten Scheiben ihre Planeten zuerst bilden während die kümmerlichen Scheiben 10 bis 100-Mal länger brauchen, könnten 62 % der beobachteten Sterne Planeten geformt haben oder gerade formen.

„Die richtige Antwort liegt wahrscheinlich zwischen dem pessimistischen Fall von weniger als 20 % und dem optimistischen Fall von mehr als 60 %“ so Meyer.