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Die Entstehung eines Sonnensystems

Unser Sonnensystem entstand vor über 4,6 Milliarden Jahren, aus einer riesigen Gas- und Staubwolke. Die Wolke hatte eine sehr niedrige Temperatur, denn dies ist wichtig, damit die Wolke kollabieren und sich verdichten konnte. Nur weil sich die Teilchen auf Grund der extrem niedrigen Temperatur, die nur knapp über dem absoluten Nullpunkt von -273,15K befand, leichter verdichteten, konnte unser Sonnensystem entstehen. Da diese Gas- und Staubwolken eine sehr große Ausdehnung besitzen, entstehen oft mehrere Sterne zu ungefähr der gleichen Zeit, sodass sie kleine Gruppen bilden. Diese Gruppen können wir an unserem Nachthimmel beobachten als offene Sternenhaufen. Einer der berühmtesten offenen Sternenhaufen sind die Plejaden. Die Plejaden werden oft auch als Siebengestirn bezeichnet, weil man sieben Sterne mit guten Augen erkennen können soll. Sternenhaufen können aus einigen wenigen bis hin zu einigen Tausend Mitgliedern bestehen. Doch mit der Zeit lösen sich diese Gebilde langsam auf, weil die Sterne nur schwach durch die Gravitation zusammengehalten werden.

 

Wenn die Gas- und Staubwolke kollabiert, sammelt sich im Zentrum die meiste Masse und durch den Gravitationsdruck entsteht Wärme. Wenn sich genügend Masse angesammelt hat, entsteht ein Protostern. Beim Kollabieren der Gaswolke fängt diese an zu rotieren und sie flacht ab, sodass sich um den Protostern eine Scheibe bildet. Weil die ursprüngliche Wolke mit schweren Elementen durch die Vorgängersterne angereichert ist, kommt es jetzt durch die Rotation der Gaswolke zu einer Trennung von schweren und leichten Elementen. Die schweren Elemente lagern sich mehr im inneren des neuen Sonnensystems an, während die leichten nach außen weggedrückt werden. Deshalb können wir heute in unserem Sonnensystem die Gesteinsplaneten innen und die Gasplaneten außen finden. Im ersten Prozess der Planetenentstehungsphase kollidieren kleine Staubkörner, bis sie sich zu Objekten von einigen Metern Größe entwickelt haben. Die Brocken, die entstanden sind, werden Planetesimale genannt. Diese Planetesimale sind jetzt groß und schwer genug, um selbst Materie anzusammeln oder sie kollidieren zu größeren Brocken. Wenn sie groß genug sind, werden sie Protoplaneten genannt. Diese Körper haben aber auch erst einige Hundert Kilometer Durchmesser und unser heutiges Sonnensystem hat weniger Planeten, als es damals Protoplaneten gab. Manchmal stießen zwei Protoplaneten zusammen und zerstörten sich gegenseitig. Auch unsere heutigen Planeten hatten solche Einschläge erlitten, aber sie haben diese Katastrophen überlebt. Unser Mond ist zum Beispiel aus einem Einschlag hervorgegangen. Die junge Erde traf auf einen anderen Himmelskörper, der sich auf der gleichen Bahn befand wie die Erde, und es wurde eine Menge Materie bei diesem Einschlag ins Weltall geschleudert. Diese fand sich wieder zu einem Körper zusammen den wir heute Mond nennen. Das Mondgestein, das die Astronauten von dort mitbrachten, enthält Komponenten von der Erde, aber es besteht auch aus anderen Komponenten, die von dem anderen Planten stammen müssen. Merkur, Venus, Mars und Uranus könnten auch Opfer solcher Einschläge gewesen sein.

 

Die äußeren Planeten müssen aber anders entstanden sein, denn dort hätte es zu lange gedauert, bis sich ein Kern gebildet hat, der genügend Gas in so kurzer Zeit ansammeln konnte. Ein fester Kern würde bis zu zehn Millionen Jahre brauchen, bis er genügend Gas angesammelt hat. Der Kern kann aber nur Gas aufnehmen, wenn es kalt ist. Da der Protostern aber mit der Fusion von Deuterium (schwerer Wasserstoff) beginnt, setzt er Strahlung frei, die dazu führt, dass das Gas eine zu hohe Energie besitzt, um von dem Kern eingesammelt zu werden. Es ist wahrscheinlicher, dass sich zu erst das Gas verklumpt hat und dann die schwereren Elemente ins Zentrum gesunken sind. Durch die unterschiedliche Entfernung haben sich die noch kalten Gasteilchen unterschiedlich schnell um den Protostern bewegt, sodass sich Klumpen bildeten, die das umgebende Gas schnell an sich zogen, sodass diese Körper schnell zu enormer Größe anwachsen konnten. Die Gasplaneten entstanden auch weiter außerhalb ihrer jetzigen Position, denn das Gas verursachte Reibung, die die Körper abbremste und sie so auf die kleinere Umlaufbahn brachte, auf der sie heute sind. Wenn der Protostern mit der Fusionierung beginnt, bläst er das restliche Gas weg. Des Weiteren könnten durch die große Schwerkraft der Gasriesen Saturn und Jupiter auch noch einige andere Planeten aus dem inneren Sonnensystem herauskatapultiert worden sein, bis sich ein Gleichgewicht einstellte. Die restliche feste Materie wurde im inneren Sonnensystem von den Gesteinsplaneten aufgenommen, die dadurch noch an Größe und Masse hinzugewannen und im äußeren Sonnensystem ist die schwere Materie ins Zentrum gesunken und bildet jetzt den Kern der Gasriesen.

 

Max Pritzkuleit, Jggst. 11

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