Das Spitzer Space Telescope der NASA hat eine Stauberuption in der Umgebung eines jungen Sterns beobachtet, möglicherweise die Folge einer Kollision zwischen großen Asteroiden. Diese Art Kollision kann letztendlich zu der Bildung von Planeten führen. Wissenschaftler hatten den Stern mit der Bezeichnung NGC 2547-ID8 regelmäßig beobachtet, als er zwischen August 2012 und Januar 2013 eine große Menge frischen Staub in seiner Umgebung aufwies.
„Wir denken, zwei große Asteroiden kollidierten miteinander und erschufen eine riesige Wolke aus Staubkörnchen mit der Größe von sehr feinem Sand, die jetzt selbst zusammenprallen, zersplittern und sich langsam von dem Stern entfernen“, sagte der leitende Autor und Doktorand Huan Meng von der University of Arizona in Tucson. Obwohl die staubigen Nachwirkungen vermuteter Asteroidenkollisionen bereits zuvor schon von Spitzer beobachtet wurden, ist dies das erste Mal, dass Forscher Daten aus der Zeit vor und nach einer planetaren Kollision gesammelt haben. Die Ansichten bieten einen Einblick in den brachialen Entstehungsprozess von Gesteinsplaneten wie unserem.
Gesteinsplaneten beginnen ihre Existenz als staubiges Material, das um junge Sterne kreist. Das Material klumpt zusammen, um Asteroiden zu bilden, die wiederum miteinander kollidieren. Obwohl die Asteroiden oft zerstört werden, wachsen manche mit der Zeit und entwickeln sich in Protoplaneten. Nach etwa 100 Millionen Jahren entwickeln sich die Objekte in voll ausgebildete, terrestrische Planeten. Man vermutet, dass unser Mond durch eine gigantische Kollision zwischen der Protoerde und einem marsgroßen Objekt entstand.
Für die neue Studie richtete Spitzer seine wärmeempfindlichen Infrarotaugen auf den Stern NGC 2547-ID8, der rund 35 Millionen Jahre alt ist und etwa 1.200 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Vela (Segel des Schiffs) liegt. Vorherige Beobachtungen hatten bereits Veränderungen bei der Staubmenge in der Umgebung des Sterns aufgezeichnet, was auf mögliche Asteroidenkollisionen hindeutet. In der Hoffnung, Zeugen eines noch größeren Einschlags zu werden – ein Schlüsselereignis bei der Geburt eines terrestrischen Planeten – wandten sich die Astronomen Spitzer zu, um den Stern regelmäßig zu beobachten. Im Mai 2012 begann das Teleskop mit der Beobachtung des Sterns, manchmal täglich.
Eine dramatische Veränderung des Sterns kam während einer Zeit, als Spitzer seinen Blick von NGC 2547-ID8 abwenden musste, weil unsere Sonne im Weg war. Als Spitzer fünf Monate später wieder mit der Beobachtung des Sterns begann, war das Team von den empfangenen Daten schockiert. „Wir wurden nicht nur Zeugen von etwas, das die Überreste einer gewaltigen Kollision zu sein scheinen, sondern wir waren auch in der Lage, ihre Veränderungen zu verfolgen. Das Signal schwächt sich ab, weil sich die Wolke selbst zerstört, indem ihre Staubkörnchen kleiner werden, so dass sie dem Stern entkommen“, sagte Kate Su von der University of Arizona, Co-Autorin der Studie. „Spitzer ist das beste Teleskop für die regelmäßige und präzise Überwachung geringer Veränderungen im Infrarotbereich im Zeitraum von Monaten oder sogar Jahren.“
Jetzt umkreist eine sehr dichte Wolke staubiger Überreste den Stern in der Zone, wo sich Gesteinsplaneten bilden. Während die Wissenschaftler das Sternsystem beobachten, variiert das Infrarotsignal dieser Wolke abhängig davon, was von der Erde aus sichtbar ist. Wenn beispielsweise die längliche Wolke sichtbar ist, offenbart sie eine größere Oberfläche und das Signal ist stärker. Wenn der Kopf oder der Schweif der Wolke im Blick sind, wird weniger Infrarotlicht registriert. Durch die Untersuchung der Veränderungen sammelt das Team die ersten Daten dieser Art über den genauen Kollisionsprozess und dessen Ergebnis, das Gesteinsplaneten wie die Erde hervorbringt.
„Wir sehen die Entstehung von Gesteinsplaneten direkt vor uns“, sagte George Rieke, ein Co-Autor der neuen Studie von der University of Arizona. „Dies ist eine einmalige Gelegenheit, um diesen Prozess nahezu in Echtzeit zu untersuchen.“ Das Team wird den Stern weiterhin mit Spitzer beobachten. Sie werden sehen, wie lange die erhöhten Staublevel bestehen, was ihnen dabei helfen wird zu berechnen, wie oft solche Ereignisse in der Umgebung von diesem Stern und anderen Sternen stattfinden. Und sie könnten eine weitere Kollision sehen, während Spitzer hinschaut. Die Ergebnisse dieser Studie wurden am 28. August 2014 im Journal Science veröffentlicht.
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitet die Spitzer-Mission für das Science Mission Directorate in Washington. Die wissenschaftlichen Operationen werden am Spitzer Science Center des California Institute of Technology in Pasadena durchgeführt. Die technischen Operation des Weltraumteleskops werden von der Lockheed Martin Space Systems Company in Littleton (Colorado) gesteuert. Die Daten werden im Infrared Science Archive des Infrared Processing and Analysis Center am Caltech archiviert. Das Caltech betreibt das JPL für die NASA.
Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-291
(THK)
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