Entstehungen von Gesteinsplaneten

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo AKA16!

Nachdem du dich vielleicht schon ein bisschen in das Thema eingelesen hast, werde ich auch noch eine möglichst ausführliche Antwort verfassen. Wie bereits gesagt wurde, sind gewisse Prozesse und Mechanismen während der Entstehungszeit, unverzichtbar für ein detailliertes, realitätsnahes Bild der Planetenentstehung.

Planeten entstehen durch einen Prozess, den man in der Astrophysik als ,,Akkretion" bezeichnet. Demzufolge bedarf es zur Entstehung von Gesteins- und Gasplaneten zunächst einen frisch geborenen Stern. Der Ausdruck "frisch" bezieht sich hierbei auf ein Alter des Zentralgestirns von unter 10 Mio. Jahren.

In dieser Phase der Sternentstehung, verliert ein Stern über die sogenannte Kelvin-Helmholtz-Kontraktion, seine potenzielle Energie des Gravitationsfeldes. Genauer, kommt es jedoch nicht zu thermischen Verlusten, sondern über den Virialsatz zur systematischen Umwandlung in Hitze und Strahlung.

Ein Stern wächst also auch nach seiner Entstehung noch, durch von außen einfallende Gasmassen weiter an. Dieser Anwuchs, kommt erst dann zum stehen, wenn sich ein hydrostatischer Gleichgewichtszustand eingestellt hat, bei dem alle nach Innen wirkenden Kräftesektoren, die nach Außen wirkenden exakt kompensieren.

Durch die einfallende Materie auf den Stern, bildet sich in nahezu allen Fällen eine Akkretionsscheibe aus, die überwiegend aus Staub und Gas besteht. Innerhalb dieser Scheibe, kommt es durch elektrostatische Wechselwirkungen der einzelnen Staubteilchen, zur systematischen Akkretion. Das soll heißen, dass die Körnchen aneinander kleben bleiben, und so über einen langfristigen Zeitraum sukzessiv anwachsen.

Es formieren sich Steine, Felsen und irgendwann Körper, die so groß wie eine Stadt sind. Dieser Akkretionsprozess ist für die Entstehung von Planeten (egal welchen Typus) unverzichtbar! Ohne auf die Details zu gehen, sei noch angemerkt, dass ab einer Größe der Gesteine von etwa 10m eine Keplersche Rotation um das Zentralgestirn erfolgt, und darüber hinaus, neben der Elektrostatik nun auch die Gravitation Relevanz im Akkretionsprozess findet.

Für eine weitere Unterteilung hinsichtlich Gas- und Gesteinsplaneten, hat man spezifisch auf thermische Aspekte einzugehen, die in der Akkretionsscheibe ihr Dasein fristen. Man stelle sich einen strahlenden Körper im Zentrum, einer ringförmigen Scheibe vor. Der anfangs noch schwach leuchtende Stern, emittiert hauptsächlich Photonen, also Lichtteilchen. Zwar besitzen diese keine Masse, doch es lässt sich aufgrund ihrer Energie eine Impuls-Beziehung finden. Ein Impulstransport pro Fläche, entspricht jedoch einem Druck, und dieser ist es zum einen, der die Akkretion sowohl der Gesteine in der Scheibe als auch Gasmassen auf den Stern zeitlich begrenzt. Damit ist schon einmal klar: Für die Planetenentstehung, bleibt abhängig von der lokalen Bestrahlungsstärke des Sterns, nur begrenzt Zeit!

Wenn man diesen Gedanken weiter ausführt, könnte man zb. folgende Vermutung treffen: Es zeigt sich in den theoretischen Modellen des Sternaufbaus, dass der Strahlungsdruck eine alleinige Funktion der Temperatur ist. Die Temperatur jedoch, ist eine Funktion der Sternmasse. Wenn es also danach geht, Planeten entstehen zu lassen, so sind massereiche Sterne (hoher Strahlungsdruck) wohl am wenigsten dafür geeignet. Und tatsächlich! Planeten hat man bislang ausschließlich bei den masseärmeren Sternen gefunden (sonnenähnliche Körper, oder Rote Zwerge).

Der Strahlungsdruck des Sterns, hat massiven Einfluss auf die Gasareale, der ihn umgebenden Akkretionsscheibe. Logischerweise, führt die Strahlung des Zentralsterns dazu, dass das Gas langsam aber sicher davon "gepustet " wird. Und nun benötigt man etwas Abstraktionsvermögen! Wo wird die Scheibe am schnellsten, gasfrei werden?

Selbstverständlich in den Gebieten, die sich am nächsten zum Stern befinden. Die weiter außen liegenden Areale, kriegen von der Strahlungsemission zwar etwas mit, doch ist es hier immer noch kalt genug, um großräumig Gas an bereits entstandene Protoplaneten zu binden. So entstehen dann die allseits bekannten Gasplaneten! Gleichzeitig, liefert diese Erklärung auch den Grund für das vermehrte Auftreten von Gasplaneten, in meist weiterer Entfernung zum Stern als bei Gesteinsplaneten.

Zusammengefasst: Die Entstehung von Planeten, beruht auf dem Akkretionsprozess, der unmittelbar nach der Sternentstehung in einer Akkretionsscheibe sein Dasein fristet. Durch elektrostatische Wechselwirkungen und gravitative Beeinflussung der einzelnen Gesteinskörper, kommt es über Millionen Jahre hinweg zur Entstehung eines Gesteinsplaneten. Oftmals in geringerer Entfernung zum Stern als Gasplaneten, da der Strahlungsdruck des Sterns die Planetenentstehung zeitlich begrenzt. Wie es scheint, ist die Entstehung von Planeten um Sterne herum ein ganz normaler Prozess. Astronomen gehen davon aus, dass in der Galaxie ,,Milchstraße" etwa jeder zweite Stern einen Planeten besitzt...

LG Pflanzengott! :)

Danke für den Stern!

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@pflanzengott

könntest du bitte, auch wenn diese Antwort schon etwas länger her ist, noch deine Quelle nennen? Vielen Dank ! :)

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@AndroidOP

Hallo AndroidOP,

du hast sicherlich noch nicht viel Erfahrung hier und von daher lass mich dir sagen, dass es keine Quellenangabe geben wird!

Warum nicht?

Wer die Beiträge vom User "pflanzengott" kennt, der weiß, dass diese selbst geschrieben und selbst ausformuliert sind. Hiermit möchte ich dich auf seinen anderen Beiträge aufmerksam machen - das Lesen dieser ist ein wahrer Hochgenuss. Sollte es dennoch mal vorkommen, dass von anderen Seiten kopiert wird, dann ist pflanzengott auch so ehrlich, dass er die Quelle angibt.

Für viele Dinge im Universum gibt es nur eine Erklärung. Von daher ist es doch mehr als logisch, dass sich die Antworten ähneln können.

Ziehen wir mal einen Vergleich aus dem alltäglichen Leben! Frag mal einige Leute wie sie ihr Auto tanken - die Beschreibungen sind recht ähnlich, führen aber trotzdem alle dazu, dass wieder Suppe im Tank ist und man weiter fahren kann, oder? :-)

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Ganz banal ausgedrückt - sämtliche Teilchen verklumpen und werden immer größer. Stoffe wie Gase und Wasser haben sich verflüchtigt aufgrund der Wärme der Sonne. Bei den äußeren Planeten geschah dies nicht weil es dort zu kalt ist.

hey, ich bin mir nicht sicher, aber ich denke, aufdieselbe Weise wie die Gasplaneten entstehen. Während der Entstehung von der Sonne usw. findet man im System extrem viele Staub- und Steinbrocken. Die schlagen zusammen und fangen an sich aneinander zukleben. Immer so weiter. Durch die immer stärker werdende Rotation, werden weitere Teilchen angezogen. So sollte es stimmen. Auch bei Gasplaneten, die nur weiter entfernt von der Sonne sind und bei denen, daher die Elemente im gasförmigen Zustand sind.

Hier, das könnte dir vielleicht etwas helfen: http://wjd.ita.uni-heidelberg.de/pdf-Files/Altobelli.pdf

LG

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danke im voraus und lg

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