Entstehung von Planetensystemen

Wenn eine Gas- und Staubwolke genug schwere Elemente enthält, kann es bei dem Kollaps dieser Wolke zur Bildung von Planeten kommen. Die Gravitationskraft spielt eine entscheidende Rolle.

Aus der Gas- und Staubwolke entsteht eine rotierende Scheibe. In dieser Scheibe entstehen dann die Planeten.

Protoplaneten

Die Vorläufer von Planeten heissen Protoplaneten. Protoplaneten entstehen in der heissen, rotierenden Scheibe, die um den jungen Stern rotiert (1.).

Anfänglich entsteht jeder Planet aus vielen kleinen Gas- und Staubmolekülen. Wenn diese aufeinander stossen, haften diese wegen der elektrostatischen Wechselwirkung aneinander (2.).

Unter Einfluss der Gravitation verklumpen kleinere Brocken dann zu immer grösseren Klumpen (3.). Durch Zunahme an Masse steigt auch die Gravitationskraft und der Protoplanet wird grösser (4.). Dieser Prozess heisst Akkretion.

Physik; Sonnensystem und Sterne; 1. Gymi; Entstehung von Planetensystemen

Schwerere Bestandteile der Protoplaneten sinken ins Innere. Dieser Prozess heisst Ausdifferenzierung. Dadurch entstehen ein fester Kern und eine gasförmige Hülle (5.).

Die dadurch entstehenden Protoplaneten kreisen um den jungen Stern und sammeln weiter Masse, bis die Bahn dann endgültig festgelegt ist (6.).

Der Prozess von der Entstehung von Planeten ist noch nicht gänzlich geklärt.

Exoplaneten

Auch sehr viele andere Sonnen haben Planeten, von denen sie umkreist werden. Diese Planeten heissen Exoplaneten. Exoplaneten sind aber schwer zu entdecken, denn meistens sieht man nur die Sonne, die sie umkreisen.

Mit modernen Teleskopen oder Satelliten können Exoplaneten trotzdem entdeckt werden

Beispiel

Wenn ein Exoplanet vor seiner Sonne steht, dann nimmt die Helligkeit dieser Sonne kurz ab. Diese Abnahme an Helligkeit können wir auf der Erde detektieren.

So können wir herausfinden, dass eine Sonne einen Planeten hat.

Bedingungen für Leben

Der richtige Abstand von einem Planeten zur Sonne und die Strahlungsleistung der Sonne sind sehr wichtig. Es muss nämlich eine relativ konstante Oberflächentemperatur herrschen. Dieser Bereich heisst habitable Zone.

Beispiel

Die Grösse der habitablen Zone nimmt mit dem Alter eines Sternes ab. Der Mars zum Beispiel könnte mal in der habitablen Zone gelegen haben. Manche Wissenschaftler*innen vermuten, dass es früher Leben auf dem Mars gab.

Wasser ist von entscheidender Bedeutung für Leben. Es dient als Lösungsmittel für biochemische Prozesse. Damit Wasser aber in flüssiger Form existieren kann, müssen gewisse Temperaturen und Drücke herrschen. Das setzt eine Atmosphäre oder ähnliches voraus.

Beispiel

Der Jupitermond Europa ist vollständig mit Eis bedeckt. Manche Modelle gehen davon aus, dass unter dieser Eisschicht ein riesiger Ozean ist.

Damit Leben dauerhaft existieren kann, muss dieses vor der hochenergetischen Strahlung von der Sonne und aus dem restlichen All geschützt sein. Auch dafür ist eine Atmosphäre oder dicke Wasserschicht nötig.