Unser Sonnensystem: Eine Insel der Ruhe in einem gewalttätigen Universum (und es ist auch etwas Besonderes)
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Wir Menschen halten uns gerne für etwas Besonderes, aber astronomisch gesehen wurden wir ziemlich schwer abgeschossen und demütig in unsere Schranken gewiesen. Wir befinden uns nicht im Zentrum unseres Sonnensystems, nirgendwo in der Nähe des Zentrums unserer Galaxie und schon gar nicht im Zentrum des Universums. Aber jetzt kommen großartige Neuigkeiten für die menschliche Psyche von Wissenschaftlern, die versuchen, die Entstehung des Sonnensystems zu erklären. Was die Sonnensysteme angeht, dachten wir, unsere seien nur durchschnittlich und alle Sonnensysteme seien wie unsere. Aber wenn man sich die mehr als 300 entdeckten extrasolaren Planeten und die Systeme ansieht, in denen sie sich befinden, ist bisher keiner wie unser Heimat-Sonnensystem. Tatsächlich, sagen Wissenschaftler der Northwestern University, könnten wir doch etwas Besonderes sein. In einer Studie mit Computersimulationen (dies ist die Woche für Computersimulationen, siehe Hier und Hier ) führten die Forscher mehr als hundert Simulationen durch, und die Ergebnisse zeigen, dass der Ursprung des durchschnittlichen Planetensystems voller Gewalt und Dramatik war, dass jedoch die Entstehung von so etwas wie unserem Sonnensystem Bedingungen erforderte, die „genau richtig“ und in der Tat ganz besondere waren.
Die Studie zeigt, dass, wenn die frühen Bedingungen nur geringfügig anders gewesen wären, sehr unangenehme Dinge hätten passieren können – wie zum Beispiel, dass Planeten in die Sonne geworfen oder in den Weltraum geworfen wurden. Dies war die erste Simulation, die die Entstehung von Planetensystemen von Anfang bis Ende modelliert, beginnend mit der generischen Scheibe aus Gas und Staub, die nach der Bildung des Zentralsterns zurückbleibt, und endend mit einem vollständigen Planetensystem.
Bevor Anfang der 90er Jahre die ersten Exoplaneten entdeckt wurden, hatten wir nur unser eigenes Sonnensystem, um ein Modell zu erstellen, und Astronomen hatten keinen Grund, unser Sonnensystem für ungewöhnlich zu halten.
„Aber wir wissen jetzt, dass diese anderen Planetensysteme überhaupt nicht wie das Sonnensystem aussehen“, sagte Frederic A. Rasio, theoretischer Astrophysiker und Professor für Physik und Astronomie an der Northwestern.
„Die Formen der Umlaufbahnen der Exoplaneten sind langgestreckt, nicht schön und kreisförmig. Planeten sind nicht dort, wo wir sie erwarten. Viele jupiterähnliche Riesenplaneten, die als 'heiße Jupiter' bekannt sind, sind dem Stern so nahe, dass sie Umlaufbahnen von wenigen Tagen haben. Natürlich mussten wir bei der Erklärung der Planetenentstehung und dieser größeren Vielfalt von Planeten, die wir jetzt sehen, neu anfangen.“
Die Simulationen legen nahe, dass der Ursprung eines durchschnittlichen Planetensystems extrem dramatisch ist. Auch die Gasscheibe, die die Planeten gebiert, schiebt sie gnadenlos in Richtung des Zentralsterns, wo sie sich zusammendrängen oder verschlingen. Unter den wachsenden Planeten gibt es eine Verdrängungskonkurrenz um Gas, ein chaotischer Prozess, der eine reiche Vielfalt an Planetenmassen hervorbringt.
Auch Planeten, die nahe beieinander kreisen, können eine Schleuderbegegnung verursachen, die die Planeten an andere Stellen im System schleudert; gelegentlich wird man in den Weltraum geschleudert. Trotz aller Bemühungen, seine Nachkommen zu töten, wird die Gasscheibe schließlich verbraucht und zerstreut, und ein junges Planetensystem entsteht.
„Eine so turbulente Geschichte scheint dem behäbigen Sonnensystem wenig Raum zu lassen, und unsere Simulationen zeigen genau das“, sagte Rasio. „Die Bedingungen müssen stimmen, damit das Sonnensystem entstehen kann.“
Zum Beispiel ist eine Gasscheibe zu massiv, und die Planetenbildung ist ein anarchisches Durcheinander, das „heiße Jupiter“ und unrunde Umlaufbahnen in Hülle und Fülle produziert. Eine zu massearme Scheibe und nichts Größeres als Neptun – ein „Eisriese“ mit nur wenig Gas – wird wachsen.
„Wir verstehen jetzt den Prozess der Planetenentstehung besser und können die Eigenschaften der seltsamen Exoplaneten, die wir beobachtet haben, erklären“, sagte Rasio. „Wir wissen auch, dass das Sonnensystem etwas Besonderes ist und verstehen in gewisser Weise, was es besonders macht.“
„Das Sonnensystem musste unter genau den richtigen Bedingungen geboren werden, um dieser ruhige Ort zu werden, den wir sehen. Die überwiegende Mehrheit der anderen Planetensysteme hatte diese besonderen Eigenschaften bei der Geburt nicht und wurde zu etwas ganz anderem.“
Mach weiter. Sich besonders fühlen.
Ursprüngliche Nachrichtenquelle: Nordwestliche Universität