Es wurden viele extrasolare Planeten entdeckt, die andere Sterne umkreisen, von denen einige das 5-15-fache der Masse der Erde haben, und von denen angenommen wird, dass sie fest wie unser Planet sind. Forscher glauben, dass sich diese „Supererden“ im kühlen Lichthof aus Schnee, Eis und gefrorenen Gasen bilden, die sich beim Abkühlen um rote Sterne sammeln. Es gibt wahrscheinlich nicht genug festes Material, um felsige Planeten zu bilden, die viel größer als Merkur in der bewohnbaren Zone des Sterns sind.
Die 200 bekannten Planeten, die andere Sterne umkreisen, weisen eine unglaubliche Vielfalt auf. Unter ihnen sind eine Handvoll Welten, die zwischen dem 5- und 15-fachen der Erde wiegen. Astronomen glauben, dass diese „Supererden“ eher felsige Eisbälle als Gasriesen wie Jupiter sind. Während Theoretiker erklären können, wie sich solche Welten um sonnenähnliche Sterne bilden, war die Entdeckung von Supererden um winzige rote Zwergsterne überraschend. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass sich einige Supererden schnell aufbauen, wenn die lokalen Temperaturen sinken und Eis aus dem umgebenden Gas kondensiert.
"Wir glauben, dass sich während eines kosmischen" Schneesturms "einige Supererden bilden. Nur dieser Schneesturm umhüllt den gesamten Planeten und dauert Millionen von Jahren", sagte der Astronom Scott Kenyon vom Smithsonian Astrophysical Observatory.
Alle Planeten bilden sich in einer Gas- und Staubscheibe, die einen neugeborenen Stern umgibt. Felsige Planeten bilden sich in der Nähe des Sterns, wo es warm ist, während sich eisige und gasförmige Planeten weiter draußen bilden, wo es kalt ist. Als sie jung war, war die Sonne relativ stabil, was zu einem natürlichen Fortschreiten kleiner, felsiger Welten im heißen inneren Sonnensystem und großer gasförmiger Welten im kalten äußeren Sonnensystem führte.
Im Gegensatz dazu erfahren Planetensysteme um kleine rote Zwergsterne in ihrer frühen Geschichte dramatische Veränderungen. Während sich der junge Stern entwickelt, wird er dunkler. Die warme innere Scheibe beginnt zu gefrieren und schafft Bedingungen, unter denen Wasser und andere flüchtige Gase zu Schneeflocken und Eispellets kondensieren.
"Es ist wie eine massive Kaltfront, die nach innen zum Stern streicht", erklärte der Erstautor Grant Kennedy vom Mount Stromlo Observatory in Australien. „Das Eis fügt einem wachsenden Planeten Masse hinzu und erleichtert es den Partikeln, zusammenzuhalten. Die beiden Effekte ergeben zusammen einen Planeten, der um ein Vielfaches größer ist als die Erde. “
Die Scheiben, die kleine rote Zwergsterne umgeben, enthalten tendenziell weniger Material als die Scheibe, die das Sonnensystem gebildet hat. Ohne die „Schneestürme“ in diesen kleineren Scheiben gibt es nicht genug Material, um Supererden herzustellen.
Obwohl Astronomen einige Supererden entdeckt haben, die rote Zwergsterne umkreisen, kann es schwierig sein, für Menschen gastfreundliche Welten zu finden. Alle bekannten Supererden sind eisige Welten ohne flüssiges Wasser. Rote Zwergsterne sind so dunkel und kühl, dass ihre warmen „bewohnbaren Zonen“ sehr nahe am Stern liegen, wo es nur sehr wenig planetbildendes Material gibt.
"Es ist schwierig, in der bewohnbaren Zone eines Roten Zwergs etwas Größeres als Merkur oder Mars herzustellen", sagte Kenyon.
Die Astronomen präsentierten ihre Berechnungen in einem Artikel von Kennedy, Kenyon und Benjamin Bromley (University of Utah). Dieses Papier wurde zur Veröffentlichung in The Astrophysical Journal Letters angenommen und ist online unter http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140 verfügbar.
Das Team plant nun detaillierte numerische Simulationen, um typische Zeitskalen für die Bildung von Supererden um rote Zwergsterne abzuleiten.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, ist eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory. CfA-Wissenschaftler, die in sechs Forschungsabteilungen unterteilt sind, untersuchen den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung
