Ein internationales Forscherteam hat mithilfe des James‑Webb‑Weltraumteleskops Daten zu extremen Trümmerdisks junger Sterne ausgewertet und damit Einblicke in Kollisionen gewonnen, die dem frühen Sonnensystem ähneln. Die Analyse, die am Donnerstag im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, basiert auf Beobachtungen von 21 Systemen, von denen 12 neu mit Webb erfasst wurden.
Hintergrund zu extremen Trümmerdisks
Junge Sternsysteme entwickeln sich von gasreichen protoplanetaren Scheiben zu gasarmen Trümmerdisks. In einigen Fällen entstehen sogenannte extreme Trümmerdisks, die ungewöhnlich große Mengen warmen Staubs nahe dem Stern enthalten – ein Umfeld, in dem erdähnliche Planeten kreisen. Wissenschaftler schätzen, dass nur etwa ein Prozent junger Sterne solche Merkmale zeigen.
Studie und Ergebnisse
Das Team um Kate Su vom Space Science Institute in Boulder, Colorado, kombinierte Daten des inzwischen stillgelegten Spitzer‑Teleskops mit neuen Webb‑Messungen. Die Untersuchung ergab, dass extreme Trümmerdisks drei gemeinsame Eigenschaften besitzen: kleinere Staubkörner, hohe Konzentration warmen Staubs und unregelmäßige Helligkeitsvariationen im Infrarotbereich.
Siliziumreiche vs. siliziumarme Scheiben
Durch spektrale Analysen ließen sich die Scheiben in siliziumreiche und siliziumarme Gruppen einteilen. Siliziumreiche Scheiben enthalten mineralische Bestandteile wie vulkanisches Glas, die bei hochenergetischen Kollisionen zwischen marsgroßen Körpern entstehen. Siliziumarme Scheiben weisen Mineralien wie Forsterit auf, die typischerweise bei weniger energiereichen Zusammenstößen von mondgroßen Objekten entstehen.
Bedeutung für das Sonnensystem
Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse auf die Entstehung des Mondes und die frühe Entwicklung der Erde zu. Die siliziumreichen Scheiben entsprechen den Bedingungen, die nach dem Zusammenstoß des hypothetischen Mars‑großen Objekts Theia mit der frühen Erde angenommen werden. Siliziumarme Scheiben könnten vergleichbare Prozesse in späteren Phasen des Sonnensystems widerspiegeln, etwa im Rahmen des Late Heavy Bombardment.
Ausblick und weitere Forschung
Su betont, dass die aktuelle Stichprobe erst den Grundstein legt: „Wir erwarten, dass weitere Webb‑Beobachtungen die Statistik verbessern und uns helfen, die Häufigkeit und Dauer solcher Phasen genauer zu bestimmen.“ Das Team plant, zusätzliche Sterne zu beobachten, um die Hypothese zu prüfen, dass siliziumarme Scheiben über breitere Altersbereiche hinweg auftreten.
Webb‑Mission im Überblick
Der James‑Webb‑Weltraumteleskop, ein gemeinsames Projekt von NASA, ESA und CSA, bleibt das führende Observatorium für die Erforschung des Universums. Weitere Informationen zur Mission und zu aktuellen Bildmaterialien finden Interessierte auf der offiziellen NASA‑Webseite.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von NASA, lizenziert unter Public Domain (U.S. Government Work).
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