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Autor: Stefan Heykes / 02. Januar 2013, 19:00 Uhr

ALMA sieht Planeten beim Wachsen zu

Das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) wird nach und nach vervollständigt. Bereits rund ein Viertel des 66 Antennen umfassenden Komplexes war in der Lage, das Wachstum von Gasplaneten direkt zu beobachten. Bis jetzt konnte das Wachstum durch das Aufsaugen von Gasströmen nur in Modellen berechnet werden.

Quelle: ESO
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Bildquelle

Künstlerische Darstellung von HD 142527 und seiner Gas- und Staubscheibe
(Bild: ESO)
Ein internationales Astronomenteam hat den jungen Stern HD 142527 untersucht. Dieser Stern ist rund 450 Lichtjahre von der Erde entfernt. Durch sein geringes Alter ist er noch von Resten der Staub- und Gasscheibe umgeben, aus der er entstanden ist. Diese Scheibe hat allerdings eine besondere Zusammensetzung, die auch schon länger bekannt war: Im Bereich direkt um den Stern herum gibt es eine dünne Scheibe mit einem Radius von 10 AE (Astronomische Einheit, entspricht dem Radius der Erdumlaufbahn). Darauf folgt eine große Lücke und erst weit außen gibt es einen weiteren Ring aus Gas und Staub, der bei einem Radius von 140 AE beginnt. Die neuen Beobachtungen haben dabei sogar belegt, dass es sich nicht um eine durchgehenden Ring, sondern mehr um eine Hufeisenstruktur handelt.

Die innere Scheibe sollte eigentlich innerhalb kurzer Zeit vom Stern verschluckt werden. Es muss also einen Mechanismus geben, der Gas vom äußeren Hufeisen in die innere Scheibe transportiert. Die ALMA-Ergebnisse zeigen nun erstmals zwei Gasströme, die die beiden Scheiben verbinden. Das Auflösungsvermögen von ALMA ist das höchste derzeit technisch mögliche und macht solche Erkenntnisse erst möglich. Die beobachteten Gasströme werden offenbar von zwei Gasplaneten verursacht. Diese ziehen Material aus der äußeren Scheibe an. Einen Teil dieses Materials nehmen sie selbst auf und wachsen dadurch weiter an, aber ein Teil des Gases fließt auch an den Planeten vorbei und füllt somit die innere Scheibe auf. Die beobachteten Gasströme scheinen genau in der Lage zu sein, die Menge die der Stern verschlingt konstant nachzufüllen.

ESO

Bild vergrößernALMA-Aufnahme von HD 142527
(Bild: ESO)
Als klar war, dass diese Planeten existieren müssen, um die Gasströme zu verursachen, wurde versucht, die Planeten direkt zu beobachten. Dazu wurden Infrarotteleskope verwendet. Diese waren allerdings nicht in der Lage, ein Signal zu detektieren. Offenbar sind die Gasströme zu dicht und undurchsichtig, so dass die Planeten selbst nicht sichtbar sind. Aufgrund der beobachteten Dynamik lässt sich aber abschätzen, dass die Planeten höchstens viermal so schwer sind wie der Jupiter. Sie bewegen sich in einem Abstand von etwa 90 AU zum Stern. Vermutlich sorgt ihre Gravitation auch für die Hufeisenform der äußeren Gas- und Staubscheibe.

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