Wie der Jupiter gewachsen ist

Wie sich Riesenplaneten wie der Jupiter bilden, ist nicht genau geklärt. Sicher ist: Zwei Millionen Jahre lang ist er nur relativ langsam gewachsen. Wie es dazu kam, haben nun Schweizer Forscher mit einem neuen Modell nachgezeichnet.

„Wir konnten zeigen, dass der Jupiter in verschiedenen Phasen gewachsen ist“, fasste Julia Venturini von der Universität Zürich die Ergebnisse zusammen, die sie mit Kollegen im Fachblatt „Nature Astronomy“ veröffentlicht. In diesen Phasen legte der Gasriese nicht gleichmäßig an Masse zu.

Erst spät zum Gasriesen

Zuerst sammelte der Planetenembryo Kieselstein große Gesteinsbrocken und formte während der ersten Million Jahre relativ rasch einen Planetenkern, wie die Universität Bern am Montag mitteilte. In der zweiten Phase, den folgenden zwei Millionen Jahren, ging das Wachstum langsamer voran: Grund dafür war, dass Kollisionen mit kilometergroßen Blöcken nur langsam mehr Masse hinzufügten, dafür aber viel Energie lieferten.

Die Zusammenstöße mit diesen Blöcken setzten Wärme frei. Diese Wärme wiederum heizte die Gasatmosphäre des jungen Jupiters auf und verhinderte eine schnelle Abkühlung, Kontraktion und weitere Gasanreicherung. So lasse sich die relativ lange Zeitspanne erklären, die Jupiter im Massenbereich von 15 bis 50 Erdmassen verbrachte. Erst in der dritten Phase reicherten sich dann schließlich Gase an und machten Jupiter zum Gasriesen mit rund 300 Mal der Masse der Erde und einem Durchmesser von rund 143.000 Kilometer.

Jupiter

Amy A. Simon/NASA/European Space Agency

Die Studie angestoßen hatten neuere Messungen der Zusammensetzung von Meteoriten, schrieb die Universität Bern. Diese hatten ergeben, dass das junge Sonnensystem, als es noch eine Scheibe aus Staub und Gas war, in zwei Regionen aufgeteilt war. Offenbar habe der Jupiter dabei die teilende Barriere dargestellt.

In den zwei Millionen Jahren, als der Jupiter von 20 auf 50 Erdmassen heranwuchs, störte er offenbar die Staubscheibe und dürfte eine Überdichtung erzeugt haben. Die Folge war, dass sich Material außerhalb seiner Umlaufbahn nicht mit dem Material innerhalb seiner Umlaufbahn vermischen konnte. Diese Trennung bestand, bis Jupiter genug Masse angereichert hatte, um Gestein umzulenken und in die inneren Regionen des Sonnensystems zu streuen.

science.ORF.at/APA/sda

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