Sterneruption macht Schneegrenze sichtbar

Sterneruptionen beeinflussen die Entstehung erdähnlicher Planeten stärker als bislang vermutet. Wie Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit der Radio-Teleskopanlage ALMA in der chilenischen Atacama-Wüste zeigen, wandert die Schneegrenze – die Entfernung vom Stern, in der Wasser zu Eis kondensieren kann – durch solche Strahlungsausbrüche weit nach außen und verlangsamt so die Bildung größerer Körper aus Staubpartikeln. Modelle der Planetenentstehung müssten folglich Eruptionen und die damit verbundene Dynamik der Schneegrenze berücksichtigen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Bislang konnten wir die Schneegrenze für Wasser in protoplanetarischen Scheiben nicht sehen“, schreiben Lucas Cieza von der Universität Diego Portales in Santiago de Chile und Kollegen. „Denn sie liegt für Sterne ähnlich der jungen Sonne näher als fünf Astronomische Einheiten am Stern.“ Eine Astronomische Einheit entspricht dem Abstand der Erde von der Sonne. Die Auflösung selbst der besten Instrumente reicht nicht aus, um Einzelheiten so nahe an einem jungen Stern sichtbar zu machen.

Dem Forscherteam half der Zufall: Sie beobachteten den entstehenden Stern V883 im Sternbild Orion während eines Strahlungsausbruchs, ausgelöst durch einen erhöhten Zustrom von Materie auf den Stern. Die Beobachtungen mit ALMA zeigen einen scharfen Übergang in der Emission von Staub in einer Entfernung von 42 Astronomischen Einheiten, der mit theoretischen Vorhersagen für die Schneegrenze von Wasser übereinstimmt. Der Strahlungsausbruch hat also, so folgern die Forscher, die Schneegrenze so weit nach außen geschoben und damit sichtbar gemacht.

Eis spielt eine wichtige Rolle bei der Planetenentstehung, denn es lässt Staubpartikel aneinander haften und so sukzessive anwachsende Körnchen bilden – aus denen Gesteinsbrocken, Planetenbausteine und schließlich Planeten werden. Eruptionen des jungen Sterns können diesen Prozess im inneren Bereich einer protoplanetarischen Scheibe stark verlangsamen, folgern Cieza und seine Kollegen. Dieser Befund stärkt daher die Vorstellung der Astronomen, dass Gesteinsplaneten innerhalb der Schneegrenze langsamer entstehen als große Gasplaneten außerhalb der Schneegrenze.