Weitere Fakten zum James Webb Space Telescope bietet die NASA.
Welt der Physik berichtet über alle neuen Entdeckungen des Teleskops.
Hier erfahren Sie auch mehr über Exoplaneten.
Die Bausteine für Gesteinsplaneten entstehen weit draußen
29. November 2023
In jedem neu entstehenden Sonnensystem gibt es eine Grenze, die Zwerge von Riesen trennt: Die Eislinie. Es ist die Grenze, an der die Hitze des Sterns so schwach wird, dass – im beinahen Vakuum des Weltraums – Wasserdampf zu Eis gefriert. Sie teilt die Scheibe aus Staub und Gas, in der sich Planeten formen, in zwei Zonen auf: Jenseits dieser Linie können die zukünftigen Planeten Eiskörner wie andere Materialien anziehen – es entstehen Gas- und Eisriesen. Innerhalb der Eislinie sammelt sich nur der feste Felsstaub zu Gesteinsplaneten.
An dieser Grenze in verschiedenen Planetensystemen haben Forschende nun mit Hilfe des James-Webb-Teleskops Wasserdampf entdeckt. Damit bestätigen sie eine Theorie, woher die Ausgangsmaterialen von Gesteinsplaneten stammen: Sie entstehen in den äußeren, kühleren Regionen eines Planetensystems – dort, wo in unserem Sonnensystem die Kometen ihren Ursprung haben.
Reibung treibt Gesteinsbrocken nach innen
Wie auch unsere Kometen sind die Gesteinsbrocken von Wassereis umgeben. Doch während sie sich durch die Scheibe aus Gas und Staub bewegen, kommt es zu Reibung – sie verlieren an Energie. Deshalb werden die Brocken langsamer und können sich nicht mehr auf einer so großen Bahn halten. Sie driften immer weiter nach innen in die wärmeren Bereiche des Sonnensystems. Sobald sie die Eislinie erreichen, verdampft das Eis. Zurück bleiben Felsbrocken, die durch Kollisionen und Schwerkraft zu Planeten anwachsen – und Wasserdampf im inneren des Systems.
Stimmt die Theorie, so müsste sich kalter Wasserdampf an der Eislinie sammeln – und zwar umso mehr, je dichter die Scheibe ist. Genau das konnten die Forschenden nun in vier jungen protoplanetaren Scheiben beobachten. Die Ergebnisse verraten uns auch mehr über die Entstehungsgeschichte unseres eigenen Sonnensystems und der Gesteinsplaneten darin.