Junger Stern hat seine Schneegrenze extrem weit hinausgeschoben

18. Juli 2016, 12:11
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Eruption führte dazu, dass sich um V883 Orionis Schnee nicht wie zumeist in drei, sondern erst in 40 Astronomischen Einheiten Abstand bildet

Heidelberg – Wenn ein junger Stern von einer protoplanetaren Scheibe umgeben ist, verlaufen in dieser einige Grenzen, an denen flüchtige Verbindungen aus dem gasförmigen Zustand auskondensieren und Eis beziehungsweise Schnee bilden: Es sind kosmische Schneegrenzen oder auch Eislinien.

Wichtige Grenze

Die für uns interessanteste, nämlich die Wasserschneegrenze, liegt bei einem typischen jungen sonnenähnlichen Stern etwa beim Dreifachen der Entfernung zwischen Erde und Sonne, also etwa 450 Millionen Kilometer. Innerhalb dieser Grenze hält die Hitze des jungen Sterns das Wasser gasförmig, außerhalb davon fällt Schnee, und es kann sich eine dünne Schicht aus Eis auf Staubkörnern und anderen Partikeln bilden.

Für die Planetenentstehung ist dieser Schnee eine grundlegende Voraussetzung: Das Wassereis sorgt dafür, dass sich die Staubkörner schneller zusammenballen und zu größeren Objekten heranwachsen können – diese sogenannte Koagulation stellt die erste Phase der Planetenentstehung dar. Man geht davon aus, dass sich innerhalb der Eislinie, wo Wasser gasförmig ist, Gesteinsplaneten bilden. Jenseits der Schneegrenze fördert das Wassereis die schnelle Bildung kosmischer Schneebälle, aus denen irgendwann einmal weitaus massereichere Gasplaneten wie Jupiter entstehen.

Der Sonderfall

Beim etwa 1.350 Lichtjahre von uns entfernten Stern V883 Orionis allerdings sieht der Grenzverlauf deutlich anders aus als beim Durchschnitt, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie berichtet. Durch eine dramatische Helligkeitszunahme des Sterns hat sich die Wasserschneegrenze bis zu einer Entfernung von etwa 40 Astronomischen Einheiten nach außen verschoben (eine Astronomische Einheit ist der durchschnittliche Abstand zwischen Erde und Sonne). Das entspricht ungefähr dem Radius der Umlaufbahn von Pluto in unserem Sonnensystem.

Als Ursache der Helligkeitszunahme nennen die Forscher um Lucas A. Cieza von der chilenischen Universität Diego Portales große Mengen Materie aus der protoplanetaren Scheibe, die auf die Oberfläche des Sterns gestürzt sind und einen Ausbruch verursacht haben. Obwohl der mit dem Alma-Teleskop beobachtete Stern V883 Orionis nur um etwa 30 Prozent massereicher als die Sonne ist, zeigt er sich dank der Eruption derzeit 400-mal leuchtkräftiger – und ist dementsprechend deutlich heißer. Zugleich hat diese Eruption es überhaupt erst ermöglicht, die Wasserschneegrenze eines Sterns erstmals abzubilden. (red, 18.7.2016)

  • So sähe die Schneegrenze um V883 Orionis aus der Nähe aus.
    illustration: a. angelich (nrao/aui/nsf)/alma (eso/naoj/nrao)

    So sähe die Schneegrenze um V883 Orionis aus der Nähe aus.

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