Die derzeit akzeptierte Theorie der Planetenentstehung geht so: Gas- und Staubwolken werden komprimiert oder beginnen sich zusammenzuziehen. Wenn genügend Material zusammenklumpt, entsteht ein Stern und beginnt zu verschmelzen. Während der Stern und seine Gas- und Staubwolke rotieren, koagulieren andere Materieklumpen in der Wolke und bilden schließlich Planeten. Voila, Sonnensystem.
Es gibt viele Beweise dafür, aber einen guten Einblick in die frühen Stadien der Planetenentstehung zu bekommen, war schwierig.
Aber jetzt hat ein internationales Astronomenteam mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) das bisher früheste Bild des Prozesses der Planetenentstehung aufgenommen. „Wir glauben, dass dieser Staubklumpen das früheste Stadium bei der Bildung von Protoplaneten darstellt, und dies ist das erste Mal, dass wir dieses Stadium sehen“, sagte Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA).
Diese Geschichte begann tatsächlich im Jahr 2014, als Astronomen den Stern HL Tau und seine Staubscheibe mit dem Atacama Large Millimeter/Sub-Millimeter Array (ALMA) untersuchten. Dieses Bild zeigte Lücken in der protoplanetaren Scheibe von HL Tau, die durch Proto- Planeten, die auf ihren Umlaufbahnen Staub aufwirbeln, war zu dieser Zeit das früheste Bild, das wir von der Planetenentstehung hatten. HL Tau ist nur etwa eine Million Jahre alt, die Planetenbildung im System von HL Tau war also noch in den Anfängen.
Jetzt haben Astronomen denselben Stern und seine Scheibe mit dem VLA untersucht. Die Fähigkeiten des VLA ermöglichten es ihnen, einen noch besseren Blick auf HL Tau und seine Scheibe zu werfen, insbesondere auf den dichteren Bereich, der dem Stern am nächsten ist. Was VLA enthüllte, war ein deutlicher Staubklumpen im innersten Bereich der Scheibe, der das 3- bis 8-fache der Erdmasse enthält. Das reicht aus, um einige terrestrische Planeten der Art zu bilden, die unser inneres Sonnensystem bewohnen.
Auf der linken Seite ist das ALMA-Bild von HL Tau. Rechts ist das VLA-Bild zu sehen, das den Staubklumpen in der Nähe des Sterns zeigt. Bild: Carrasco-Gonzalez et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
„Dies ist eine wichtige Entdeckung, da wir die meisten Stadien des Planetenentstehungsprozesses noch nicht beobachten konnten“, sagte Carlos Carrasco-Gonzalez vom Institut für Radioastronomie und Astrophysik (IRyA) der National Autonomous University of Mexico ( UNAM).
Interessant ist natürlich auch der fragliche Star, HL Tau. Aber die Entstehung und Entwicklung von Sternen ist viel leichter zu untersuchen. Es ist unsere Theorie der Planetenentstehung, die einer Bestätigung durch Beobachtungen bedurfte. „Das ist ganz anders als bei der Sternentstehung, wo wir in verschiedenen Objekten Sterne in verschiedenen Stadien ihres Lebenszyklus gesehen haben. Mit Planeten hatten wir nicht so viel Glück, daher ist es äußerst wertvoll, einen Blick auf dieses sehr frühe Stadium der Planetenentstehung zu werfen“, sagte Carrasco-Gonzalez.
