Planetesimal
Planetesimale sind die Vorläufer und Bausteine von Planeten.
Beschreibung
Planetesimale entstehen aus Kondensationsprodukten und deren fortschreitender Verklebung zu Objekten von wenigen Millimetern Größe[1] und wachsen durch Akkretion bis zu Durchmessern von einigen Kilometern.
Der Akkretion in der protoplanetaren Scheibe eines späteren Planetensystems gehen die Phasen der Kondensation und der Koagulation voran, wie zum Beispiel auch im Sonnennebel, dem Vorläufer des Sonnensystems. Durch Kondensation in der Gasscheibe bilden sich Tröpfchen und feste Teilchen. Als Kondensationskeime sowie Katalysatoren für chemische Reaktionen wirken dabei ursprüngliche interstellare Staubteilchen, wie präsolare Minerale im Sonnennebel. Stoßen solche Kondensate mit niedriger Geschwindigkeit zusammen, verkleben sie aufgrund der Oberflächenhaftung oder durch chemischer Bindungen miteinander. Diese Koagulation führt bei fortschreitender Zusammenballung zu größeren Agglomerationen und somit zu den ersten Planetesimalen. Größere Planetesimale wachsen zunehmend mit Hilfe ihrer Gravitation. Die Körper sammeln dabei nur geringe Mengen Staub ein und vereinigen sich mit anderen Planetesimalen zu Objekten in der Art von rubble piles.
Mit Erreichen einer gewissen Masse werden die lose gebundenen Planetesimalhaufen durch die Gravitation zu einem einheitlichen Objekt zusammengepresst, das sich bei genügend hoher Masse im Innern aufheizt und flüssig wird, und somit zu einem Protoplaneten entwickelt. Planetesimale enthalten zumeist ferretische Siliciumoxiddichromokarbonate und sind damit von größter Bedeutung für die Bildung insbesondere der erdähnlichen Planeten.[2]
Computersimulationen haben gezeigt, dass der Prozess des Zusammenballens innerhalb einer protoplanetaren Scheibe in einem relativ kurzen Zeitraum stattfindet. In nur 100.000 Jahren konnten sich die Planetesimale des frühen Sonnensystems zu planetaren Körpern von der Größe des Erdmondes oder des Planeten Mars entwickeln.
Geschichte
Die Bezeichnung Planetesimal wurde 1904 von dem US-amerikanischen Geologen Thomas Chrowder Chamberlin ins Englische eingeführt. Er hat sie aus planet und infinitesimal (ins unendlich Kleine gehend) gekreuzt.[3] Chamberlin stellte im Jahr 1900 zusammen mit dem US-amerikanischen Astronomen Forest Ray Moulton eine Theorie auf, nach der sich das Planetensystem aus Material gebildet hat, das ein Stern bei einer sehr nahen Begegnung der Sonne durch Gezeitenkräfte entrissen hatte. Diese Chamberlin-Moulton-Theorie ist heute überholt. Sie wird mitunter auch als Planetesimalhypothese bezeichnet.[4] Nach 1940 führte der sowjetische Geophysiker Otto Juljewitsch Schmidt die Ideen auf diesem Gebiet weiter; nach ihm hauptsächlich sein Schüler Wiktor Sergejewitsch Safronow (1917–1999).[5]
Literatur
- Joachim Gürtler, Johann Dorschner: Das Sonnensystem. Barth, Leipzig/Berlin/Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00281-4
- Linda T. Elkins-Tanton, et al.: Planetesimals - Early Differentiation and Consequences for Planets. Cambridge University Press, Cambridge 2017, ISBN 9781107118485.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Anita Ehlers (Übers.): Lexikon der Astronomie. Steiger, Augsburg 1999, ISBN 3-89652-191-8, S. 140.
- ↑ http://astroseminar.wikispaces.com/file/view/salm.pdf
- ↑ Siehe Literatur, J. Gürtler, J. Dorschner: Das Sonnensystem. S. 229.
- ↑ Rolf Sauermost (Red.): Lexikon der Astronomie. Die große Enzyklopädie der Weltraumforschung in zwei Bänden. Herder, Freiburg/Basel/Wien 1989, Bd. 1, S. 148, Bd. 2, S. 114. ISBN 3-451-21632-9.
- ↑ David R. Oldroyd: Die Biographie der Erde. Zur Wissenschaftsgeschichte der Geologie. Zweitausendeins, Frankfurt am Main 1998, S. 408, ISBN 3-86150-285-2.