Alles begann Anfang der Achtziger Jahre mit dem Start von IRAS, dem Infrared Astronomical Satellite der NASA. Bei zahlreichen Sternen wurde ein Überschuss an Infrarotstrahlung festgestellt, darunter bei AU Microscopii im Sternbild Mikroskop, beta Pictoris im Sternbild Bildhauer und beta Piscis Austrinis (Fomalhaut) im Sternbild Südlicher Fisch. Dass die Sterne heller als angenommen im infraroten Licht strahlen, konnte nur bedeuten, dass sie von dichten Staubscheiben umgeben sein müssen, die sich unter der Strahlung des Sterns erwärmen und so die zusätzliche Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) abgeben. Dank der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer konnten diese protoplanetaren Scheiben schon genau studiert werden. Und nun, 25 Jahre nach den Entdeckungen von IRAS, veröffentlichte ein Team um Alice Quillen, einer Expertin auf diesem Gebiet, kürzlich die Resultate ihrer neuesten Berechnungen.
Anhand der schärfsten HST-Bilder dieser drei Sterne konnten sie berechnen, wie weit die Planetenentstehung in den Scheiben bereits fortgeschritten ist. So wurde mit den neuesten Daten erstmals festgestellt, wie groß die Objekte sind, zu denen sich die kleinen Gesteinsbrocken, Planetesimale genannt, bereits zusammengeballt haben. Planetesimale sind normalerweise nur wenige 10 Kilometer groß, können jedoch bis zu einigen 100 Kilometern groß werden.
Quillens Team fand nun heraus, dass die größten Körper, die es in den protoplanetaren Scheiben von AU Microscopii, beta Pictoris und Fomalhaut gibt, bereits Objekte mit einem Durchmesser von 1.000 Kilometern sind und daher etwa dem Zwergplaneten Pluto entsprechen. Quillen nennt diese Objekte "embryonic planets" (Planetenembryonen), auch der Begriff "Protoplanet" ist für diese Körper verbreitet.
Während AU Microscopii und beta Pictoris mit 12 Millionen Jahre gleich alt sind, scheinen sich Objekte in der Staubscheibe von AU Microscopii schneller zu entwickeln. Hier durchlaufen die Planetenembryos gerade eine Phase, in der noch größere Protoplaneten entstehen, die Fachleute sprechen von einem "runaway growth" (unkontrolliertes Wachstum).
Preprint:
Planetary embryos and planetesimals residing in thin debris disks
