Ungewöhnliche Atmosphärenzusammensetzung: Junge Exoplaneten widersprechen bisherigen Vorstellungen zur Planetenentstehung

BerlinEine neue Studie der Northwestern University hat unerwartete Unterschiede in der Atmosphäre eines jungen Exoplaneten entdeckt, im Vergleich zu dem Material, aus dem er sich gebildet hat. Dies stellt einige aktuelle Vorstellungen über die Planetenentstehung infrage. Forscher gingen bislang davon aus, dass die Atmosphäre eines wachsenden Planeten der umgebenden Gas- und Staubwolke während seiner Entstehung ähnelt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen jedoch, dass dies nicht immer der Fall ist. Der untersuchte junge Planet umkreist Stern PDS 70 und befindet sich 366 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Zentaur.

Der Planet PDS 70b weist in seiner Atmosphäre im Vergleich zur umgebenden Entstehungsscheibe weniger Kohlenstoff im Verhältnis zu Sauerstoff auf. Diese Abweichung könnte darauf zurückzuführen sein, dass der Planet früh gebildet wurde oder viele feste Materialien aufgenommen hat. Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Daten zwischen einem sich bildenden Exoplaneten, seiner Entstehungsscheibe und seinem Mutterstern verglichen.

Diese Entdeckung ist bedeutend für unser Verständnis der Planetenentstehung. Sie deutet darauf hin, dass Planeten möglicherweise komplizierte Prozesse durchlaufen, die wir noch nicht vollständig begreifen. Ein möglicher Grund für die unerwartete Abweichung in der elementaren Zusammensetzung könnte sein, dass der Planet entstand, bevor die umgebende Scheibe mit Kohlenstoff angereichert wurde. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Planet große Mengen an Feststoffen wie Eis und Staub aufgenommen hat, was die Gaszusammensetzung veränderte, bevor diese Materialien den Planeten erreichten.

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Feste Stoffe spielen eine faszinierende Rolle bei der Gestaltung der Atmosphären von Planeten. Wenn Feststoffe wie Eis und Staub aufgenommen werden, können sie in Gas umgewandelt werden und dabei Stoffe freisetzen, die sich mit den umliegenden Gasen eines entstehenden Planeten vermischen. Dies deutet darauf hin, dass die Wechselwirkungen zwischen festen Stoffen und Gasen die Zusammensetzung der Atmosphäre stärker beeinflussen könnten, als wir bisher angenommen hatten.

Die Forschung eröffnet neue Wege, die Planetenentstehung zu erforschen, indem sowohl die gasförmigen als auch die festen Bestandteile untersucht werden. Wissenschaftler planen, den zweiten Planeten von PDS 70, PDS 70c, zu beobachten, um zu verstehen, wie sich dieses System entwickelt. Die Entdeckung und Untersuchung weiterer ähnlicher Systeme wird helfen, Modelle zu verbessern und unser Verständnis darüber zu erweitern, wie Planeten in unterschiedlichen Weltraumumgebungen entstehen und sich verändern.