Planetenentstehung

Hallo Kreuzberga

vieleicht bilden sich ja die Planeten nicht aus der Scheibe, sondern die Planeten sind bei der Sternentstehung schon vorhanden und sammeln die Scheibenmaterie dann auf, oder sie schieben sie aus ihrer Umlaufbahn.
Wenn bei der Sternentstehung keine Planeten mit entstanden sind, können die die Scheibe auch nicht aufsammeln.
Eine solche Scheibe nach 25 Mio Jahren sollte schon zu denken geben.

Gruß Rene´

Moin,

vieleicht bilden sich ja die Planeten nicht aus der Scheibe, sondern die Planeten sind bei der Sternentstehung schon vorhanden

und aus was sind dann der Stern und die Planeten sie entstanden?
Und woher sollte dann die Scheibe kommen, bzw. aus was ist sie dann entstanden?

Jerry

Die Möglichkeiten sind vielfältig. Das Vorhandensein zweier roter Zwerge zeigt doch schon , daß hier einiges anders gelaufen ist als normal.

Meiner Auffassung der Dinge können nicht 2 Sterne in einer protoplanetaren Scheibe entstehen. Das bedeuted, daß einer der beiden Sterne "eingefangen" wurde.

Vielleicht hatten sich hier schon Planeten gebildet. Diese könnten aber auch durch Kolission wieder zerstört worden sein. Außerdem gibt es immer noch die Möglichkeit, daß ein Planet, als die 2.Sonne eingefangen wurde, aus dem System gekickt worden ist.

Die Möglichkeiten sind eben vielfältig .........

Erstaunlich ist das schon, denn in den allermeisten Fällen verschwinden die Scheiben nach ein paar Millionen Jahren. Warum das hier nicht geschehen ist, sich also keine Planeten gebildet haben, ist unklar.

Hallo Timo,

könnten Resonanzen oder Gezeiteneffekte der beiden umlaufenden Zwerge zusammen mit der Scheibe evtl. die Entstehung von "Planetenkeimen" stören?

Moin,

hier mal der uns bekannte Ablauf.



Bilder: Archiv

Die solare / planetarische Scheibe entsteht aus interstellarer Materie mit schweren Elementen, wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Calcium und anderen Reaktionsprodukten der stellaren Kernfusion angereichert.

Jerry

Nur die schweren Elemente müssen auch irgendwo herkommen. Und die kommen zwangsläufig aus Novae oder Supernovae. Vorallem aus letzteren. Denn nur hier ist der Druck groß genug, um überhaupt Elemete schwerer als Eisen zu "erbrüten".
Nach dem Urknall gab es nur Wasserstoff, Helium und ein bischen Lithium. Alles was schwerer ist, wurde in Sternen und vorallem bei deren Ende erzeugt. Bis zum Eisen entsteht das bei den normalen Fusionsprozessen im Stern, vorallem gegen Ende seines Lebenszyklus. Elemente schwerer als Eisen können dabei nicht mehr entstehen. Denn ab der Fusion von Eisenatomen wird bei der Fusion weniger Energie frei, als benötigt wird.
Bei normalen Novae bleiben die entstandenen Elemente im Kern gefangen. Denn hier wird nur die äußere Hülle abgestoßen, und die besteht immer noch aus Wasserstoff und Helium. Nur bei größeren Sternen die zu Supernovae werden, kann das Eisen in der Explosion freigesetzt werden. Durch den Explosionsdruck werden die Eisenatome zum Teil zu noch schwereren Elementen zusammengepresst. Da alle Elemente auf diese Weise entstehen, sind Planeten und auch wir aus Sternenresten aufgebaut.
Die Staubwolken die dabei entstehen treiben erstmal frei durch das All, bis sie auf andere Staubwolken treffen, mit der Zeit kommt so immer mehr Material zusammen, bis es zur Bildung eines neuen Systems reicht. Das kann weit vom System entfernt sein, wo sich einst die Supernovae ereignet hat, oder eher von den Orten, denn das Material stammt nicht von einer Novae allein, sondern von vielen die vermutlich an verschiedensten Orten im All stattgefunden haben.

Moin,

das Weltraumteleskop Spitzer hat infrarotes Licht aus einer  protoplanetaren Scheibe um den Stern *LRLL 31* in dem rund 1.000 Lj von der Erde entfernten Sternentstehungsgebiet *IC 348* über einen längeren Zeitraum beobachtet und analysiert.

Die Astronomen meinen, dass sich in der protoplanetaren Scheibe um *LRLL 31* eine Verklumpung von Materie befindet, woraus in der nahen Zukunft, vielleicht innerhalb von 1.000 Jahren, ein Planet entstehen könnte. Die Spitzer Infrarot-Daten zeigen, dass es in der Scheibe eine innere und äußere Lücke gibt und das wöchentliche Änderungen im Infrarotspektrum auftreten – was sehr ungewöhnlich ist. Es ist sogar so, das das Licht in verschiedenen Wellenlängen vor und zurück schwankt, die kürzeren Wellenlängen steigen an, wenn die längeren Wellenlängen zurückgehen und umgekehrt.



Da Planeten normalerweise einige 100.000 Jahre benötigen, um sich durch Zusammenballung des Materials aus der Gas-Staubscheibe zu formen, sind die derzeitigen Beobachtungen laut NASA sehr selten und ungewöhnlich.

Eine mögliche Erklärung sehen die Wissenschaftler in einem nahen Nachbarstern oder einem Planeten, welcher das Planetenmaterial zusammendrängt und so dessen Dicke variieren lässt, während sie den Stern umkreist. Dieser müsste sich anhand der Daten in einem Abstand zu *LRLL 31* befinden, der lediglich einem Zehntel des Abstandes zwischen Erde und Sonne in unserem Planetensystem entspricht.

Mehr dazu >>>

Jerry

Moin,



Eine Sammlung von 30 bisher nicht veröffentlichter Bildern von embryonischen planetarischen Systemen im *Orion Nebel*, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteelskop, sind jetzt veröffentlicht worden.

Mehr dazu und alle 30 Aufnahmen zur Vergrösserung gibt es hier >>>

Jerry

Moin,

in den dichtesten Bereichen in Molekülwolken wachsen Staubteilchen und bilden so die Keimzellen, aus denen sich später in zirkumstellaren Scheiben um neugeborene Sterne Planeten bilden. Das haben Wissenschaftler untersucht und durch aufwendige Streustrahlungs-Simulationen simuliert.

Bei der Analyse von Daten des Weltraumteleskops Spitzer fiel den Forschern auf, dass einige Molekülwolken im mittleren Infrarot erstaunlich hell sind. Da die Wolken weitestgehend undurchsichtig und in ihrem Innern sehr kalt sind ( -260 °C), konnte diese Helligkeit weder durch Strahlung aus dem Hintergrund noch durch Wärmestrahlung der Staubteilchen innerhalb der Wolken erzeugt sein.



Die Animation zeigt die Molekülwolke *L 183* in einer Aufnahme des Weltraumteleskops Spitzer bei 3,6 µm Wellenlänge (im mittleren Infrarot, gelb) und des Canada France Hawaii Telescope bei 0,9  µm (im nahen Infrarot, hellblau).

Mehr dazu >>>

Jerry

Hallo Jerry

Deine Bilder von Post 87 sind echt super

Man sollte sich aber mal die Cocons auf den Bildern ansehen.
Die sind fast Alle tropfenförmig, so als ob da ein Objekt mit hoher Geschwindigkeit durch die Wolke fliegt.
Der vordere Teil dieser "Tropfen" strahlt auch besonders hell, so als ob es da besonders heiß ist.

Es wäre mal interessant wie man sich das erklärt.
Wenn eine Wolke durch ihre eigene Gravitation zusammenfällt, sollten diese Cocons nahezu rund sein und nicht mit hoher Geschwindigkeit durch die Wolke fliegen.

Gruß René

Hallo Jerry

...

Es wäre mal interessant wie man sich das erklärt.
Wenn eine Wolke durch ihre eigene Gravitation zusammenfällt, sollten diese Cocons nahezu rund sein und nicht mit hoher Geschwindigkeit durch die Wolke fliegen.

Gruß René

Eine Möglichkeit ist, dass die frisch gebackenen Sonnen(systeme) mit ihrer Eigengeschwindigkeit durch die Gaswolke fliegen, in denen sie geboren sind.
Dabei würde eine ganz ähnlich Tropfenform des durch den Sonnenwind leer gefegten Raumes erscheinen.
Die Wolke ist entweder in sich selbst, als auch durch äußere Einflüsse in innerer Bewegung, so dass der Impuls eines Teils der Wolke (der kollabiert) nicht mit dem Gesamtimpuls der Wolke identisch sein muss (bzw. höchstwahrscheinlich nicht ist - immerhin gibt es eine Grund/Ursache für den Kollaps!).
Demzurfolge würde das neue Sonnensystem durchaus mit einer Relativgeschwindigkeit durch die Wolke fliegen und die klassische Tropfenform ausbilden.

Hallo Pham,

bis auf diesen Satz:

Dabei würde eine ganz ähnlich Tropfenform des durch den Sonnenwind leer gefegten Raumes erscheinen.

...kann ich deinen Ausführungen nur zustimmen. Aber es handelt sich nicht um "leer gefegten Raum", den wir da tropfenförmig sehen, sondern tatsächlich um Material der protoplanetaren Scheibe, das fortgetragen wird.

Gruß, Timo

Mich würde gern mal wissen, wie schnell diese Tropfen durch die Wolke fliegen.

Für mich scheint Das schon sehr schnell zu sein.

Die Spitze der Tropfen strahlt doch.
Könnte man nicht versuchen mit Hilfe der Rotverschiebung die Geschwindigkeit zu bestimmen?
Ich glaube nämlich nicht daran, dass der Eigenimpuls der Wolke, aus der der Stern entstanden ist, für die Bewegeung dieser Tropfen verantwortlich ist. Für mich sieht das eher so aus als würde dort ein Körper mit hoher Geschwindigkeit, wie eine Gewehrkugel in die Wolke eindringen und dort steckenbleiben.
Naja ist halt Ansichtssache.

Gruß René

Ich denke mal, dass Du davon ausgehen kannst dass die Relativgeschwindigkeit durchschnittlich sogar deutlich über der Geschwindigkeit einer Gewehrkugel liegt. 

Hallo, Forscher haben zum ersten Mal den genauen Ort einer großen Menge heißen Wasserdampfs innerhalb einer Scheibe lokalisiert, die um einen sehr jungen, sonnenähnlichen Stern kreist. Die Wissenschaftler benutzten das IRAM-Interferometer, um nach den schwereren Wassermolekülen (H₂¹⁸O) in der Umgebung von NGC 1333 IRAS4B zu fahnden - einem jungen Stern, der sich erst vor ca. 10.000 bis 50.000 Jahren gebildet hat. Der entdeckte Wasserdampf befindet in der restprotostellaren Scheibe in einem Abstand von 25 AE von dem jungen Stern. In den nächsten 3 Jahren wird das Weltraumteleskop Herschel viele molekulare Wolken unserer Milchstraße und anderer Galaxien nach normalen Wasservorkommen absuchen. Zusammen mit erdgebundenen Beobachtungen wird es Astronomen auf diese Weise möglich sein, noch genauer zu bestimmen, wo, wie viel und in welcher Phase Wasser in der Entwicklung eines jungen Sterns und seiner Planeten eine entscheidende Rolle spielt. A.D.


Info und Bild aus: IRAM Institut de Radioastronomie Millimétrique
Radiobild des Sterns NGC 1333 IRAS4B, aufgenommen mit dem IRAM-Interferometer. Das Inset links oben zeigt den spektralen Fingerabdruck des Wassermoleküls, das Inset links unten die Verteilung von Wasser innerhalb der protoplanetaren Scheibe.

A1942D, weißt du vielleicht, warum man nicht normales H₂¹⁶O, sondern stattdessen H₂¹⁸O untersucht hat? Das kommt mir irgendwie komisch vor, mir fällt nämlich kein Grund ein, warum man das seltenere Isotop von Sauerstoff sucht.
mfg websquid

Hallo websquid,

das liegt an den Beschränkungen, die sich aus der erdbasierten Beobachtung ergeben. Die Frequenz der von normalen Wassermolekülen emittierten Infrarotstrahlung wird zu einem guten Teil von der Atmosphäre geschluckt. Die Strahlung der Wassermoleküle mit dem 18ner Sauerstoffisotop hat eine leicht andere Frequenz und kommt somit relativ gut durch die Atmosphäre.

Aus dem Weltraum heraus kann man dagegen ohne Probleme nach normalem Wasser suchen.

Gruß, Timo

In den protoplanetaren Scheiben gibt es gar keinen Staub. Substanzen so hoher Dichte wie irdischer Staub kommen dort nicht vor. Professor Snezana Stanimirovic hat in Sternentstehungsgebieten, die auch Planeten-entstehungsgebiete sind, Messungen des Staubgehaltes ausgewertet. Die Forschungen ergaben, dass maximal 1% des früher vermuteten Staubs darin enthalten sein könnte, was bedeutet, dass wahrscheinlich gar keiner vorhanden ist. Die Bezeichnung "Staub- und Gas-Scheibe" ist eine leere Floskel geworden.
 
Jeder weiß, dass kosmische Strahlung eine ionisierende Strahlung ist, und dass im Weltall, wo diese Strahlung typischerweise sehr hoch ist, Gase nur in ionisierter Form vorkommen können. Nur wo die kosmische Strahlung gering genug ist, können die Gase auch in molekularer Form vorkommen. Wo molekulare Gase dann weit genug abkühlen können, kondensieren sie mitunter auch zu Flüssigkeit in Nebelform. 

Protoplanetare Scheiben enthalten in der Nähe des jungen Zentralgestirns in sehr geringer Konzentration ionisierte Gase, weiter weg davon gibt es auch molekulare Gase und noch weiter außen in einer habitablen Zone gibt es außerdem Nebel. In protoplanetaren Scheiben wurde ein hoher Wassergehalt nachgewiesen. Hier muss man ansetzen, wenn man eine plausible Erklärung für die Planetenentstehung finden möchte.
 
Die herkömmlichen Theorien gelten aus gutem Grunde nach wie vor als problematisch. Es gibt deshalb seit Kurzem an der astronomischen Forschungsfront ganz neue Ansätze zur Entwicklung besserer Erklärungsmodelle für die Planetenentstehung. Hier ist eine sinnvolle Zusammenarbeit zwischen Astronomie, Mineralogie, Geologie, Geochemie, Paläontologie und Astrobiologie entstanden:
 
Link 1   http://idw-online.de/pages/en/event29854
 
Link 2   http://astrobiology.nasa.gov/articles/nai-workshop-without-walls-the-organic-continuum-from-the-interstellar-medium-to-the-early-solar-system/   

Link 3   http://www.amazon.de/Planetenembryo-entdeckte-Zusammenh%C3%A4nge-Evolution-Entstehung/dp/3837029220

 

Hallo Geomensch,

willkommen im Forum.

Deine Links sind interessant, aber ich kann deinen Ausführungen nicht ganz folgen. Warum soll die Bezeichnung "Staub- und Gas-Scheibe" eine leere Floskel geworden sein?

Moin,


ESO PR Photo eso1016a
Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten auf einer rückläufigen Umlaufbahn

Auf dem britischen NA-Meeting wurde heute die Entdeckung von 9 neuen Exoplaneten (Hot Jupiter) bekannt gegeben, die von der Erde aus gesehen vor ihrem Stern vorüberlaufen. Die nähere Untersuchung dieser und 18 Hot Jupiter weiterer Transitplaneten sorgte für eine grosse Überraschung: 6 der Planeten umrunden ihren Mutterstern nicht in derselben Richtung, in der sich der Stern um seine eigene Achse dreht (wie die Planeten in unserem Sonnensystem), sondern in entgegengesetzter Richtung. Das stellt die gängigen Theorien zur Planetenentstehung vor ein ernstes Problem.

Planeten entstehen in Scheiben aus Gas und Staub, die junge, gerade erst entstandene Sterne umgeben. Eine solche protoplanetare Scheibe und ihr Zentralstern rotieren gemeinsam um ein und dieselbe Drehachse, die senkrecht zur Scheibe steht. Daher hat man bisher erwartet hat, dass sich die Planeten, die sich in der Scheibe bilden, sämtlich in der Scheibenebene um den Stern laufen sollten, und zwar in der gleichen Richtung, in der sich auch der Stern um sich selbst dreht. Bei den Planeten in unserem Sonnensystem ist dies ja der Fall.


ESO PR Photo eso1016b
Galerie von Exoplaneten auf rückläufigen Umlaufbahnen
 
Als vor einigen Jahren die ersten Hot Jupiter entdeckt wurden, war ihre Herkunft ein Rätsel. Hot Jupiter sind Planeten, mit Massen ähnlich gross oder grösser der des Jupiter, die sich sehr nahe an ihren Muttersternen befinden und dadurch stark aufgeheizt werden. Man nimmt an, dass sich der Kern eines solchen Gasriesen aus einer Mischung aus Gesteins- und Eispartikeln bildet. Solche Partikel finden sich allerdings nur in den kalten Außenbereichen eines Planetensystems. Die Hot Jupiter entstehen daher weit weg von ihrem Stern und wandern im Anschluss nach innen, bis sie ihre endgültigen Umlaufbahnen nahe am Stern erreicht haben. Im üblichen Modell wird die Wanderung nach innen durch Schwerkraftwechselwirkungen mit der Staubscheibe hervorgerufen, aus der die Planeten entstehen. In diesem Szenario dauert die Wanderung einige Millionen Jahre und die Umlaufbahnen der Planeten sind dabei entlang der Drehrichtung des Sterns um sich selbst ausgerichtet. Anschließend könnten sich dann erdähnliche Gesteinsplaneten bilden. Aber die neuen Beobachtungsdaten sagen etwas anderes!

Wo liegt der Grund?

(Info aus www.eso.org/public/belgium)

Jerry

Hallo,

eine kurze Frage, wie stellt man die Eigenrotation eines fernen Sterns fest? Rotverschiebung des Lichts von "links und recht"?

Hallo Danie,

wenn ich mich recht erinnere, hast du das irgendwo schonmal gefragt. 

Eine gängige Methode die Rotationsrichtung eines Sterns zu bestimmen ist über den Rossiter-McLaughlin-Effekt: http://de.wikipedia.org/wiki/Rossiter-McLaughlin-Effekt

Ja, es kam mir auch bekannt vor ... daher war ich mir auch sicher, dass es mir beantwortet wird ...

Man wird alt ...


Aber dann zum Thema:
Wie können hoch inklinierte Planetenbahnen zustande kommen? Ist es dann so, dass in einem System "normale" und inklinierte Planeten gemischt sind? Gut, man kennt nicht alle Planeten in den beobachteten Systeme. Aber wie sind die Daten der bekannten hier betroffenen Planetensysteme?

Wie können hoch inklinierte Planetenbahnen zustande kommen?

Wenn ich mal zitieren darf:

Es könne "eine Art Tauziehen" mit weiter entfernten Planeten oder anderen Sonnen gegeben haben, berichten die Forscher auf dem National Astronomy Meeting der Royal Astronomical Society in Glasgow.

Quelle

Gruß, Klaus

Moin,

was mir dabei auffällt ist, dass jetzt auf einen Schlag 6 Exos entdeckt worden sind, die eine andere Drehbewegung haben entgegen dem bisherigen Modell der Planetenentstehung in protoplanetaren Scheiben. Und das sind alles Transitplaneten.

Nach meiner Listung sind bisher 73 Exos mit Transit in 73 Planetensystemen entdeckt worden und die scheinen alle *normal* zu sein und jetzt kommen 6 Exoten. So könnte man doch annehemn, dass das bisherige Modell überholt ist und das wir über die *Planetenentstehung* neu nachdenken müssen.
Es wäre also möglich, dass bei den über 400 Radialgeschwindigkeits-Exos und bei den über 30 Exos, entdeckt durch Microlensing bzw. bildgebende Verfahren, ein Grossteil *unnormal* läuft.
Somit wäre also unser Sonnensystem mal wieder etwas Besonderes.

Jerry