Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat 72 junge, sonnenähnliche Sterne untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Entstehung von Planeten ein zeitlich begrenzter Prozess ist. Grund dafür ist der stetige Verlust von Materie aus den protoplanetaren Scheiben, die junge Sterne umgeben.
Gasriesen benötigen früh Rohmaterial
Die Studie des Teams unter Leitung von Naman Bajaj von der University of Arizona konzentrierte sich auf die Mechanismen, durch die Materie aus protoplanetaren Scheiben entweicht. Gasplaneten wie Jupiter müssen ihre Atmosphären bilden, solange noch genügend Material in der Scheibe vorhanden ist. Später tragen Winde und Jets das Rohmaterial ins All ab.
Die Forscher nutzten Daten des Mid-Infrared Instrument (MIRI) an Bord des JWST. Sie verfolgten den Materieverlust durch die Beobachtung von molekularem Wasserstoff, einem der häufigsten Moleküle in protoplanetaren Scheiben. Die untersuchten Sterne repräsentierten verschiedene Entwicklungsstadien junger Sternsysteme.
Zwei Phasen des Materieverlusts
Die Untersuchung ergab, dass sich die Mechanismen des Materieverlusts mit dem Alter der protoplanetaren Scheibe ändern. In frühen Stadien dominieren magnetisch angetriebene Jets und Winde. Später, wenn die Scheibe dünner wird, überwiegt der Prozess der Photoevaporation. Dabei ionisiert die Strahlung des jungen Sterns das Gas und bläst es ins All.
Laut Uma Gorti vom SETI Institute setzt die Auflösung der Scheibe eine fundamentale Uhr für die Planetenentstehung. Sobald das Gas verschwunden ist, endet die Möglichkeit zur Bildung gasreicher Planeten. Die Ergebnisse tragen zum Verständnis bei, warum unser Sonnensystem seine heutige Form angenommen hat.
Die nächsten Schritte der Forschung umfassen die Quantifizierung des Materieverlusts durch die verschiedenen Mechanismen. Zudem soll untersucht werden, in welchen Bereichen der Scheiben bestimmte Planetenarten entstehen können. Die Studie wurde im Astronomical Journal veröffentlicht.
- Quelle: Space.com