Der Ursprung unseres Sonnensystems

Eine der am häufigsten gestellten Fragen der Astronomen lautet: Wie sind unsere Sonne und unsere Planeten hierher gekommen? Das ist eine gute Frage, die Forscher beantworten, wenn sie das Sonnensystem erforschen. Über die Geburt der Planeten herrschte über die Jahre kein Mangel an Theorien. Dies ist nicht verwunderlich, wenn man bedenkt, dass die Erde jahrhundertelang als Zentrum des gesamten Universums galt, ganz zu schweigen von unserem Sonnensystem. Dies führte natürlich zu einer Fehlbewertung unserer Ursprünge. Einige frühe Theorien deuteten darauf hin, dass die Planeten aus der Sonne ausgespuckt und verfestigt wurden. Andere, weniger wissenschaftliche, schlugen vor, dass eine Gottheit das Sonnensystem in nur wenigen "Tagen" einfach aus dem Nichts erschuf. Die Wahrheit ist jedoch weitaus aufregender und ist immer noch eine Geschichte, die mit Beobachtungsdaten gefüllt wird. 

Da unser Verständnis von unserem Platz in der Galaxis gewachsen ist, haben wir die Frage unserer Anfänge neu bewertet. Aber um den wahren Ursprung des Sonnensystems zu identifizieren, müssen wir zuerst die Bedingungen identifizieren, die eine solche Theorie erfüllen müsste.

Eigenschaften unseres Sonnensystems

Jede überzeugende Theorie über die Ursprünge unseres Sonnensystems sollte in der Lage sein, die verschiedenen darin enthaltenen Eigenschaften angemessen zu erklären. Die Hauptbedingungen, die erklärt werden müssen, umfassen:

• Die Platzierung der Sonne im Zentrum des Sonnensystems.
• Die Prozession der Planeten um die Sonne im Gegenuhrzeigersinn (vom Nordpol der Erde aus gesehen).
• Die Anordnung der kleinen felsigen Welten (der Erdplaneten), die der Sonne am nächsten sind, und der großen Gasriesen (der jupiterischen Planeten), die weiter entfernt sind.
• Die Tatsache, dass sich alle Planeten zur selben Zeit wie die Sonne gebildet zu haben scheinen.
• Die chemische Zusammensetzung der Sonne und der Planeten.
• Die Existenz von Kometen und Asteroiden.

Eine Theorie identifizieren

Die einzige Theorie, die bisher alle oben genannten Anforderungen erfüllt, ist die Solarnebeltheorie. Dies deutet darauf hin, dass das Sonnensystem seine heutige Form erreicht hat, nachdem es vor etwa 4,568 Milliarden Jahren aus einer molekularen Gaswolke zusammengebrochen war.

Im Wesentlichen wurde eine große molekulare Gaswolke mit einem Durchmesser von mehreren Lichtjahren durch ein Ereignis in der Nähe gestört: Entweder eine Supernova-Explosion oder ein vorbeiziehender Stern, der eine Gravitationsstörung hervorrief. Dieses Ereignis verursachte, dass Regionen der Wolke anfingen, sich zu verklumpen, wobei der mittlere Teil des Nebels der dichteste war und zu einem singulären Objekt zusammenfiel.

Mit mehr als 99,9% der Masse begann dieses Objekt seine Reise zum Sternenhimmel, indem es zunächst ein Protostern wurde. Insbesondere wird angenommen, dass es zu einer Klasse von Sternen gehörte, die als T-Tauri-Sterne bekannt sind. Diese Vorsterne sind durch umgebende Gaswolken gekennzeichnet, die vorplanetarische Materie enthalten, wobei der größte Teil der Masse im Stern selbst enthalten ist.

Der Rest der Materie auf der umgebenden Scheibe lieferte die grundlegenden Bausteine ​​für die Planeten, Asteroiden und Kometen, die sich schließlich bilden würden. Ungefähr 50 Millionen Jahre nachdem die anfängliche Schockwelle den Zusammenbruch ausgelöst hatte, wurde der Kern des Zentralsterns heiß genug, um die Kernfusion zu entzünden. Die Fusion lieferte genügend Wärme und Druck, um die Masse und die Schwerkraft der äußeren Schichten auszugleichen. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Säuglingsstern im hydrostatischen Gleichgewicht, und das Objekt war offiziell ein Stern, unsere Sonne.

In der Umgebung des neugeborenen Sterns kollidierten kleine, heiße Materialklumpen zu immer größeren "Welten", den so genannten Planetesimalen. Schließlich wurden sie groß genug und hatten genug "Selbstgravitation", um sphärische Formen anzunehmen. 

Als sie größer und größer wurden, bildeten diese Planetesimalen Planeten. Die inneren Welten blieben felsig, als der starke Sonnenwind vom neuen Stern einen Großteil des Nebelgases in kältere Regionen ausströmte, wo es von den aufkommenden jovianischen Planeten eingefangen wurde. Heute sind einige Überreste dieser Planetesimalen erhalten, andere als trojanische Asteroiden, die sich auf demselben Pfad wie ein Planet oder ein Mond bewegen.

Schließlich verlangsamte sich diese Anreicherung von Materie durch Kollisionen. Die neu gebildete Planetensammlung nahm stabile Umlaufbahnen an und einige wanderten in Richtung des äußeren Sonnensystems aus. 

Gilt die Solarnebel-Theorie für andere Systeme??

Planetenwissenschaftler haben jahrelang eine Theorie entwickelt, die mit den Beobachtungsdaten für unser Sonnensystem übereinstimmt. Das Gleichgewicht von Temperatur und Masse im inneren Sonnensystem erklärt die Anordnung der Welten, die wir sehen. Die Aktion der Planetenbildung beeinflusst auch, wie sich Planeten in ihren endgültigen Umlaufbahnen ansiedeln und wie Welten durch andauernde Kollisionen und Bombardements gebaut und dann modifiziert werden.

Wenn wir jedoch andere Sonnensysteme beobachten, stellen wir fest, dass ihre Strukturen stark variieren. Die Anwesenheit großer Gasriesen in der Nähe ihres Zentralsterns stimmt nicht mit der Theorie des Sonnennebels überein. Dies bedeutet wahrscheinlich, dass es einige dynamischere Aktionen gibt, die Wissenschaftler in der Theorie nicht berücksichtigt haben. 

Einige denken, dass die Struktur unseres Sonnensystems einzigartig ist und eine viel starrere Struktur enthält als andere. Letztendlich bedeutet dies, dass die Evolution von Sonnensystemen möglicherweise nicht so streng definiert ist, wie wir es einst angenommen haben.