ALMA beobachtet Gas in einer zirkumplanetaren Scheibe

AS 209 ist ein junger Stern im Sternbild Ophiuchus. (Credits: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), A. Sierra (U. Chile))
AS 209 ist ein junger Stern im Sternbild Ophiuchus. (Credits: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), A. Sierra (U. Chile))

Wissenschaftler haben das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) genutzt, um die Entstehung von Planeten zu untersuchen und erstmals Gas in einer zirkumplanetare Scheibe nachgewiesen. Außerdem spricht der Nachweis für die Präsenz eines sehr jungen Exoplaneten. Die Ergebnisse der Studie werden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. Das National Radio Astronomy Observatory (NRAO) ist ein Partner von ALMA.

Zirkumplanetare Scheiben sind eine Ansammlung aus Gas, Staub und Trümmern um junge Planeten. Aus diesen Scheiben gehen Monde oder andere kleine Gesteinsobjekte hervor, und sie beeinflussen das Wachstum junger Riesenplaneten. Die Untersuchung dieser Scheiben in ihren frühesten Stadien könnte dabei helfen, Licht auf die Entstehung unsere eigenen Sonnensystems und das System der Galileischen Monde von Jupiter werfen. Forscher vermuten, dass letztere vor rund 4,5 Milliarden Jahren in einer zirkumplanetaren Scheibe um Jupiter entstanden.

Bei der Untersuchung von AS 209, einem jungen Stern rund 395 Lichtjahre entfernt im Sternbild Ophiuchus (Schlangenträger), beobachteten die Wissenschaftler einen Lichtfleck in der Mitte einer ansonsten leeren Lücke in dem Gas, das den Stern umgibt. Das führte zum Nachweis der zirkumplanetaren Scheibe um einen potenziellen Planeten mit der Masse des Jupiter. Die Wissenschaftler beobachten das System genau, einerseits wegen der Distanz des Planeten zu seinem Stern und andererseits aufgrund des Alters des Sterns.

Der Exoplanet liegt mehr als 200 Astronomische Einheiten oder 29,7 Milliarden Kilometer von seinem Zentralstern entfernt, was die gängigen Theorien zur Planetenentstehung herausfordert. Und wenn die Schätzung des Alters mit nur 1,6 Millionen Jahren stimmt, könnte dieser Exoplanet einer der jüngsten sein, die bislang entdeckt wurden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, und die Forscher hoffen, dass kommende Beobachtungen mit dem James Webb Space Telescope die Präsenz des Planeten bestätigen werden.

“Die beste Möglichkeit zur Untersuchung der Planetenbildung ist es, Planeten zu beobachten, während sie entstehen. Wir leben in einer sehr spannenden Zeit, wenn das dank leistungsfähiger Teleskope wie ALMA und dem James Webb Space Telescope passiert”, sagte Jaehan Bae, ein Professor für Astronomie an der University of Florida und Hauptautor der Studie.

Wissenschaftler haben die Präsenz von zirkumplanetaren Scheiben um Exoplaneten lange vermutet, aber erst vor kurzem gelang der Beweis. Im Jahr 2019 erbrachten ALMA-Wissenschaftler den ersten Nachweis einer zirkumplanetaren, mondbildenden Scheibe während der Beobachtung des jungen Exoplaneten PDS 70c und bestätigten die Entdeckung im Jahr 2021. Die neuen Beobachtungen von Gas in einer zirkumplanetaren Scheibe um AS 209 könnten mehr Licht auf die Entwicklung planetarer Atmosphären und die Prozesse werfen, durch die Monde gebildet werden.

Quelle

(THK)

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