Die Entstehung unseres Sonnensystems

Geschrieben am 17.09.2006 von Conni Kreißl

Unser Sonnensystem entstand, nach der derzeit gängigen Theorie der bekannten kantschen Nubularhypothese, aus einer mächtig gewaltigen, wirbelnden Wolke aus Staub und Gasen. Wobei der Staub aus Eispartikeln, Oxyden, Kohlenstoff und einigen wenigen schweren Elementen wie beispielsweise Eisen bestand, während sich das Gas aus Substanzen wie Wasserstoff, Helium und Methan zusammensetzte. Sich das Gas wiederum schon wenige Minuten nach dem Urknall bildete und der Staub erst bei Kernfusionen im Zuge von Supernovas entstand.
Diese gewaltige Wolke fiel schätzungsweise vor annähernd 4,56 Milliarden Jahren aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft in sich zusammen und begann infolgedessen immer schneller zu rotieren. Das führte zu einer Abflachung der Wolke, wobei die Kräfte die durch die Rotation freigesetzt wurden die nun flache Wolke auch noch aufheizten. Dabei nahmen sowohl Druck als auch Temperatur im Zentrum der Wolke derart stark zu, das dadurch Kernreaktionen in Gang gesetzt wurden, welche zur Entstehung der Sonne führten.
Anschließend verdampfte der die Sonne umgebende Teil der Wolke und weniger flüchtige Elemente wie Eisen und Silizium kondensierten und bildeten dabei feste Partikel. Wobei die verflüchtigte bzw. leichtere Materie in den äußeren Bereichen des Sonnensystems zu Eis wurde und die schweren Elemente in der Nähe der Sonne blieben.
Nach einiger Zeit ballten sich die festen Teilchen zu größeren Gebilden, den sogenannten Planetesimalen zusammen, welche die Grundbausteine der heutigen Planeten darstellen. Diese Planetesimale, welche um die noch junge Sonne herumwirbelten, stießen dabei mit extrem großer Kraft aufeinander. Die dadurch entstandenen Fragmente hefteten sich nach jedem Zusammenstoß aufgrund der außerordentlich hohen Gravitationskraft an die größeren Brocken an, was wiederum im laufe der Zeit zur Bildung von Planetoiden bzw. Asteroiden und noch viel größeren Objekten führte, die sich dementsprechend wiederum zu Planeten zusammenschlossen.
Da die Planetesimale in Sonnennähe allerdings überwiegend aus felsigem Material höherer Dichte bestanden, befinden sich im inneren Sonnenssystem heute folglich auch nur Planeten mit eben diesen Eigenschaften. Während die äußeren Planeten dementsprechend erheblich größer sind als die Inneren, denn ihre gasförmigen Bestandteile besitzen einen viel größeren Anteil an der Urwolke als die feste Substanzen.
Abschließend saugten die äußeren Planeten, als sie zu guter Letzt über genügend Masse verfügten, aus der restlichen Wolke welche die Sonne immer noch umkreiste, die letzten noch verbliebenen Wasserstoff- und Heliumreste auf und entwickelten auf diese Weise ihre dichten Gashüllen.
Allerdings bildet Pluto dabei eine Ausnahme, denn er ist kein großer Gasplanet sondern nur ein sehr kleiner felsiger Zwergplanet, obwohl er im äußeren Bereich beheimatet ist, weshalb Wissenschaftler vermuten das er erst später vom Sonnensystem eingefangen wurde. Dies erklärt möglicherweise auch seine ziemlich stark von den anderen Planeten abweichenden Bahneigenschaften, welche sich bis auf Pluto alle auf Grund der Rotation der abgeflachten Wolke annähernd in der selben Ebene befinden.
Neben dieser Entstehungstheorie existiert seit dem 2. Januar 2006 aber noch eine andere, die von Forschern der Universität Bonn in Zusammenarbeit mit Wiener Kollegen ausgetüftelt wurde. Diese erklärt erstmalig auch die Entstehung der äußeren Planeten etwas näher. Nach dieser dauerte der Prozess der aus den Materialien der Urwolke Planeten machte zu lange um das unser Sonnensystem wie es heute aussieht in etwa 4,6 Milliarden Jahren entstehen zu lassen. Sie ermittelten das sich in dieser Zeitspanne die äußeren Planeten Uranus und Neptun sowie der Zwergplanet Pluto in ihrer heutigen Form dann nicht hätten bilden können. Dazu kommt das planetenähnliche Objekte am Rande unseres Sonnensystems wie Sedna und 2003 UB313 bzw. Xena noch mehr Zeit zu Entwicklung benötigt hätten. Anhand der Beobachtungen junger Sterne stellten sie fest, das sich die sogenannte Staubscheibe schon nach wenigen Millionen Jahren komplett auflöst hätte und die äußeren Planeten demnach gar nicht existieren dürften. Deswegen gehen diese Wissenschaftler davon aus das diese Planeten möglicherweise einen Geburtshelfer hatten, wie einen Nachbarstern kam dem die jungen Sonne mit ihrer Wolke so nahe kam, das seine Anziehungskraft den Staubgürtel buchstäblich durcheinander wirbelte. Dabei entstanden womöglich Verklumpungen die unter ihrem eigenen Gewicht zusammenfielen und dabei riesige Wirbel bildeten. In denen sich der Staub sammelte, wodurch sich die Staubkrümel viel schneller zu Protoplaneten zusammen ballen konnten als in einer ungestörten Scheibe. Damit wäre die Entstehungszeit auch kurz genug gewesen, das sich selbst die äußersten Planeten hätten bilden können. Diese Theorie wollen die Bonner Astronomen allerdings noch in den nächsten Jahren mit verfeinerten Methoden und verbesserten Rechnern genauer unter die Lupe nehmen um auch die letzten Zweifel auszulöschen und einen sicheren Nachweis ihrer Behauptung zu erbringen.
Als dritte und letzte Theorie wird noch die Möglichkeit diskutiert, das die Urwolke bzw. die protoplanetare Scheibe, aus der unser Sonnensystem hervorgegangen ist, zweigeteilt war. Dadurch sollen sich aus der inneren Scheibe die uns bekannten Planeten geformt haben, während sich aus der äußeren Scheibe, wesentlich langsamer die kleineren Himmelskörper wie Pluto, Sedna und die des Kuipergürtels bildeten.