🪐 Astronomen beobachten zahlreiche Planetenkollisionen

Durchleben auch Planetensysteme eine unruhige Kindheitsphase? Von dem Teleskopnetzwerk ALMA aufgenommene Bilder geben einen Einblick in diese "bewegte Kindheit", in der junge Planeten heftige Stöße erfahren und ihre Umlaufbahnen neu definieren.

Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile führte eine Beobachtungskampagne durch, die 24 Staubscheiben um junge Sterne ins Visier nahm. Diese Strukturen, die weit weniger hell sind als protoplanetare Scheiben, entsprechen der Phase nach dem Auftauchen der jungen Planeten, wenn die bei diesem Prozess entstandenen Objekte wiederholt kollidieren.


Diese Trümmerscheiben stellen die Überreste dar, die nach der Geburt der Planeten übrig bleiben – eine Phase, in der Einschläge zwischen Himmelskörpern die Systeme weiter formen. Sie sind aufgrund ihrer geringen Leuchtkraft schwerer zu entdecken als gasreiche Scheiben, aber ALMA konnte ihre Radiowellenemissionen einfangen, um ihre Struktur aufzuzeigen.

Die gesammelten Daten zeigen eine Vielfalt an Formen, darunter mehrere Ringe, ausgedehnte Halos und ausgeprägte Asymmetrien. Diese morphologische Vielfalt verrät eine sehr aktive Periode, geprägt von orbitalen Umstrukturierungen und großen Einschlägen, ähnlich dem, der zu unserem Mond führte.

Darüber hinaus bewahrt unser eigenes Sonnensystem Zeugen dieser Zeit, wie den Kuipergürtel jenseits der Umlaufbahn Neptuns. Diese eisige Region, bevölkert von Kometen und Asteroiden, die aus alten Kollisionen stammen, stellt ein lokales Echo der gleichen Phänomene dar, die von ALMA um andere Sterne beobachtet werden.

Meredith Hughes von der Wesleyan University wies darauf hin, dass diese Bilder eine Lücke in unserem Verständnis schließen, indem sie die frühen Entstehungsstadien mit den ausgereiften Systemen verbinden. Die in Astronomy & Astrophysics veröffentlichte Studie trägt so dazu bei, die dynamische Geschichte der Planeten nachzuvollziehen.

Diese Forschung eröffnet neue Wege, um zu analysieren, wie sich Planetensysteme nach ihrer frühen Jugend verändern. Indem sie diese Scheiben untersuchen, können Astronomen die Mechanismen besser verstehen, die Welten – auch unsere eigene – im Laufe der Zeit formen.

Die Funktionsweise von ALMA

ALMA setzt eine Technik namens Interferometrie ein, bei der die von seinen 66 im Atacamawüste verteilten Antennen empfangenen Signale zusammengeführt werden. Diese Anordnung ermöglicht es, eine sehr hohe Winkelauflösung zu erreichen, die weit über der eines Einzelteleskops liegt, indem ein sehr großes Instrument simuliert wird.

Durch die Aufzeichnung der von Staub und Molekülen im Raum ausgesendeten Radiowellenemissionen kann ALMA feine Details über sehr große Entfernungen kartieren. Diese Fähigkeit ist grundlegend für die Untersuchung von lichtschwachen Objekten wie Trümmerscheiben, die für klassische optische Teleskope unsichtbar sind.

Die Empfindlichkeit von ALMA für Millimeter- und Submillimeterwellenlängen liefert Informationen über die Zusammensetzung und Dynamik der Scheiben. Dies hilft den Forschern zu verstehen, wie sich Materie während der fortgeschrittenen Phasen der Planetenentstehung verteilt und interagiert.

Diese Leistung hat die astronomische Beobachtung revolutioniert, indem sie zuvor unzugängliche Prozesse sichtbar macht. ALMA bleibt daher ein Instrument von herausragender Bedeutung für die Erforschung der Entwicklung von Stern- und Planetensystemen.