Eine neue Arbeit von Alan Boss und Sandra Keiser von der Carnegie Institution for Science liefert überraschende, neue Details über den Auslöser, der die frühesten Phasen der Planetenentstehung in unserem Sonnensystem angestoßen haben könnte. Sie wird im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Seit Jahrzehnten wurde vermutet, dass die die Schockwelle einer Supernova die Entstehung unseres Sonnensystems ausgelöst hat. Dieser Theorie zufolge prallte die Schockwelle des explodierten Sterns auf eine Wolke aus Staub und Gas, wodurch sie kollabierte und sich zum Kern eines neuen Protosterns zusammenzog – unserer Sonne. Diese junge Sonne war von einer rotierenden Scheibe aus Staub und Gas umgeben, das sich letztendlich zusammenfand, um die Planeten in unserem Sonnensystem zu bilden.
Boss und Keiser haben diese Theorie des Wolkenkollaps mehrere Jahre lang mittels 2D- und 3D-Modellierungen untersucht und eine Reihe Abhandlungen veröffentlicht, die sie unterstützen.
Ein entscheidender Aspekt dieses Forschungsgebietes ist die Verteilung bestimmter Produkte der Explosion, sogenannte kurzlebige Radioisotope. Isotope sind Versionen von Elementen, die dieselbe Anzahl an Protonen enthalten, aber unterschiedliche Anzahlen an Neutronen. Bestimmte Isotope entstanden während der Supernova-Explosion und verteilten sich in der Region, die schließlich unser Sonnensystem werden wird, bevor die Isotope radioaktiv zerfallen konnten. Ihre Zerfallsprodukte können heute in Proben primitiver Meteoriten nachgewiesen werden.
Frühere Arbeiten von Boss und Keiser demonstrierten, dass eine Druckwelle, die sich von einer Supernova-Explosion ausbreitete, eine Gaswolke getroffen und kleine, fingerähnliche Strukturen in der Wolkenoberfläche gebildet haben könnte. Sie injizierten die kurzlebigen Radioisotope in die kollabierende Wolke aus Gas und Staub, die schließlich zu unserer Sonne und ihren Planeten werden wird.
Ihre neue Arbeit zeigt, dass diese Schockinjektion nicht nur für die Verteilung der Isotope verantwortlich gewesen sein könnte, die heute in primitiven Meteoriten gefunden werden, sondern auch für die Rotation unseres Sonnensystems. Der Drehimpuls der fingerähnlichen Strukturen scheint der Scheibe aus Gas und Staub erlaubt zu haben, sich um die Sonne herum zu bilden, anstatt in sie hinein zu stürzen.
“Das war eine totale Überraschung für mich”, sagte Boss. “Die Tatsache, dass eine rotierende Scheibe um unsere Protosonne die Folge der von dieser Schockfront induzierten Rotation gewesen sein könnte. Ohne Rotation verschwindet die Wolke in der Protosonne. Mit Rotation entsteht eine Scheibe, die für die Bildung von Planeten geeignet ist.”
Diese Forschungsarbeit wurde durch Fördermittel des NASA Origins of Solar Systems unterstützt. Die verwendete Software wurde teilweise vom ASC/Alliances Center for Astrophysical Thermonuclear Flashes an der University of Chicago entwickelt.
Quelle: https://carnegiescience.edu/node/1861
(THK)
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