In einer kosmischen Premiere haben Wissenschaftler Anzeichen für eine frühe Planetenbildung entdeckt, indem sie tief in die Gasscheibe um einen Baby-Stern weit außerhalb unseres Sonnensystems blickten.
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Astronomen haben die ersten Keime von Gesteinsplaneten entdeckt, die sich im Gas um einen sonnenähnlichen Baby-Stern bilden, und damit einen wertvollen Einblick in die Anfänge unseres eigenen Sonnensystems erhalten.
Es ist ein beispielloser Schnappschuss der "Zeit Null", wenn neue Welten entstehen, so die Wissenschaftler.
"Wir haben einen direkten Blick auf die heiße Region erhascht, in der Gesteinsplaneten wie die Erde um junge Protosterne geboren werden", erklärt Melissa McClure vom Observatorium Leiden in den Niederlanden, die das internationale Forschungsteam leitete.
"Zum ersten Mal können wir mit Bestimmtheit sagen, dass die ersten Schritte der Planetenentstehung genau zu diesem Zeitpunkt stattfinden".
Die Beobachtungen bieten einen einzigartigen Einblick in das Innenleben eines entstehenden Planetensystems, betont Fred Ciesla von der University of Chicago, der nicht an der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie beteiligt war.
"Dies ist eines der Dinge, auf die wir gewartet haben. Astronomen haben lange Zeit darüber nachgedacht, wie sich Planetensysteme bilden."
Wie Astronomen einen Blick darauf werfen konnten
Das Weltraumteleskop Webb der NASA und die Europäische Südsternwarte in Chile haben sich zusammengetan, um diese frühen Anzeichen für die Entstehung von Planeten um den jungen Stern HOPS-315 zu entdecken.
Es handelt sich um einen gelben Zwerg, der wie die Sonne im Entstehen begriffen ist, aber mit einem Alter von 100.000 bis 200.000 Jahren und einer Entfernung von etwa 1.370 Lichtjahren viel jünger ist. Ein einzelnes Lichtjahr entspricht sechs Billionen Meilen.
In einer kosmischen Premiere starrten McClure und ihr Team tief in die Gasscheibe um den Baby-Stern und entdeckten feste Flecken, die sich verdichteten - Anzeichen einer frühen Planetenbildung. Durch eine Lücke im äußeren Teil der Scheibe konnten sie dank der Neigung des Sterns zur Erde ins Innere blicken.
Sie entdeckten Siliziummonoxid-Gas sowie kristalline Silikatminerale, die Zutaten für die ersten festen Stoffe, die sich vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren in unserem Sonnensystem gebildet haben sollen.
Das Geschehen spielt sich an einem Ort ab, der mit dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter vergleichbar ist, in dem sich die übrig gebliebenen Bausteine der Planeten unseres Sonnensystems befinden.
Die Kondensation heißer Mineralien wurde noch nie zuvor in der Nähe anderer junger Sterne entdeckt, "so dass wir zuvor nicht wussten, ob es sich um ein universelles Merkmal der Planetenentstehung oder um ein seltsames Merkmal unseres Sonnensystems handelt", so McClure.
"Unsere Studie zeigt, dass es sich um einen häufigen Prozess in der frühesten Phase der Planetenentstehung handeln könnte".
Erste Beweise für Planetenentstehung
Während andere Forschungsarbeiten jüngere Gasscheiben und, häufiger, reife Scheiben mit potenziellen Möchtegern-Planeten untersuchten, gab es bisher keine spezifischen Beweise für den Beginn der Planetenbildung.
Auf dem obigen atemberaubenden Bild, das vom Alma-Teleskop der ESO aufgenommen wurde, ähnelt das entstehende Planetensystem einem Blitz, der vor der schwarzen Leere leuchtet.
Es ist unmöglich zu sagen, wie viele Planeten sich um HOPS-315 bilden könnten. Bei einer Gasscheibe, die so massiv ist wie die der Sonne, könnte sie in einer Million oder mehr Jahren auch acht Planeten enthalten, so McClure.
Merel van 't Hoff, Mitautorin und Assistenzprofessorin an der Purdue University in den USA, ist begierig darauf, weitere entstehende Planetensysteme zu finden. Indem sie ein größeres Netz auswerfen, können die Astronomen nach Ähnlichkeiten suchen und feststellen, welche Prozesse für die Entstehung erdähnlicher Welten entscheidend sein könnten, sagt sie.
Eine Frage bleibt:
"Gibt es erdähnliche Planeten da draußen, oder sind wir so besonders, dass wir nicht erwarten können, sehr oft vorzukommen?"