Astronomen hoffen, dass die neue Weltraum-Infrarot-Teleskop-Einrichtung der NASA weitere Fragen dazu beantworten wird, wie sich Gas- und Staubscheiben in ein Planetensystem verwandeln. SIRTF sollte in der Lage sein, durch das dunkle Material zu blicken, um dieses fehlende Glied der Planetenbildung aufzudecken. Irgendwann in der Entwicklung des Systems wird die Masse vom Stern aufgefressen, in den Weltraum ausgestoßen oder in Planeten verwandelt - SIRTF kann helfen, dieses Rätsel zu lösen.
So wie Anthropologen nach dem „fehlenden Glied“ zwischen Affen und Menschen suchten, machen sich Astronomen auf die Suche nach einem fehlenden Glied in der planetaren Evolution. Nur anstelle von staubigen Feldern und abgenutzten Schaufeln ist ihr Labor das Universum, und ihr Werkzeug der Wahl ist die neue Weltraum-Infrarot-Teleskop-Einrichtung der NASA.
Das am 25. August gestartete vierte und letzte große Observatorium der NASA wird in Kürze seine High-Tech-Infrarotaugen unter anderem auf die staubigen Scheiben richten, die die Sterne umgeben, in denen Planeten geboren werden.
Während andere boden- und weltraumgestützte Teleskope diese wirbelnden „zirkumstellaren“ Scheiben ausspioniert haben, sowohl junge als auch alte, haben sie Scheiben mittleren Alters aus verschiedenen Gründen vermisst. Die beispiellose Empfindlichkeit und Auflösung der Space Infrared Telescope Facility wird es ihr ermöglichen, diese Lücke zu schließen. und beantworten Sie dabei grundlegende Fragen, wie sich Planeten, einschließlich solcher, die der Erde ähneln, bilden können.
„Mit der Space Infrared Telescope Facility erwarten wir viele Planetenscheiben in allen Entwicklungsstadien“, sagt Dr. Karl Stapelfeldt von JPL, einem Wissenschaftler der Mission. "Indem wir untersuchen, wie sie sich im Laufe der Zeit ändern, können wir möglicherweise feststellen, welche Bedingungen die Planetenbildung begünstigen."
Zirkumstellare Scheiben sind ein natürlicher Schritt in der Entwicklung von Sternen. Sterne beginnen ihr Leben als dichte Kokons aus Gas und Staub, dann, wenn Druck und Schwerkraft einsetzen, beginnen sie zu verschmelzen, und ein flacher Ring aus Gas und Staub nimmt um sie herum Gestalt an. Wenn Sterne weiter altern, saugen sie Material von dieser Scheibe in ihren Kern. Schließlich wird ein Gleichgewichtszustand erreicht, der einen reiferen Stern hinterlässt, der von einer stabilen Trümmerscheibe umgeben ist.
Ungefähr zu dieser Zeit, ungefähr 10 Millionen Jahre nach dem Leben des Sterns, glauben Astronomen, dass Planeten entstehen. Es wird angenommen, dass Staubpartikel in den Scheiben kollidieren, um größere Körper zu bilden, die letztendlich Lücken in den Scheiben ausfegen, ähnlich wie diejenigen, die zwischen den Ringen des Saturn liegen.
"Man kann sich Planeten als Abrissbälle vorstellen, die entweder Trümmer entfernen oder sie wie Schlamm sammeln", sagt Dr. George Rieke, Hauptforscher an einem der drei wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Observatoriums.
Infrarot-Teleskope können das Leuchten des kosmischen Staubes wahrnehmen, aus dem diese Scheiben bestehen. Sie können Planeten jedoch nicht direkt erkennen. Planeten haben eine geringere Oberfläche als ihre Äquivalente in Staubkörnern und geben daher weniger Infrarotlicht ab. Dies ist der gleiche Grund, warum Kaffee vor dem Brühen gemahlen wird: Die größere kombinierte Oberfläche der Kaffeekörner führt zu einer robusteren Kanne Kaffee.
Frühere Beobachtungen von zirkumstellaren Scheiben lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen: junge, undurchsichtige Scheiben (sogenannte protoplanetare Scheiben) mit mehr als genug Masse, um den Planetenkörpern unseres eigenen Sonnensystems zu entsprechen; oder ältere, transparente Scheiben (sogenannte Trümmerscheiben) mit Massen von einigen Monden und Donut-ähnlichen Löchern in ihrer Mitte. Scheiben mittleren Alters, die diese beiden Entwicklungsstadien verbinden, sind unentdeckt geblieben.
Eine der Fragen, die Astronomen mit der Space Infrared Telescope Facility beantworten möchten, lautet: Was ist mit der gesamten Masse passiert, die in den jüngeren Scheiben beobachtet wurde? Irgendwo in ihrer Entwicklung wird die Masse entweder vom Stern aufgefressen oder vom Stern ausgestoßen? oder in Planeten verwandelt, die in den Donutlöchern der Scheiben liegen. Durch die Analyse der Zusammensetzung und Struktur der „Missing Link“ -Scheiben hoffen die Astronomen, dieses Rätsel zu lösen und besser zu verstehen, wie sich Planetensysteme wie unser eigenes entwickelt haben.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
