Planetenwanderung in der Frühzeit des Sonnensystems
eventuell Ursache fehlender Asteroiden im Asteroidengürtel?
Eine neue Computersimulation ergab, dass das Fehlen von Asteroiden in unserem Sonnensystem das Werk dahindriftender Riesenplaneten sein könnte, als sie einst auf ihre derzeit aktuellen Positionen wanderten.
Die Wissenschafter wussten, dass die Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun während der ersten paar Millionen Jahre ihrer Existenz wanderten. Die neue Simulation zeigt nun, dass die Riesenplaneten viele Asteroiden in ihren Bahnen störten und sie dadurch aus ihrem ursprünglichen Umfeld vertrieben wurden. Ihre "Fußspuren" sind noch heute im Asteroidengürtel zu finden. David Minton, ein Planetologe von der Universität in Arizona/Tucson ist der Meinung, dass diese Spuren anhand der Verteilung der Asteroiden im Asteroidengürtel zu erkennen sind.
Schema der Planeten-Migration
Schon früher deuteten einige Beweise darauf hin, dass die großen Planeten einst näher beisammen waren. Aber gravitative Wechselwirkungen mit dem damals massereicheren Kuiper-Gürtel, einer eisigen Region jenseits Neptuns, die mit Eiszwergen verschiedenster Größen bevölkert ist, beendete die Planetenmigration.
Jedesmal, wenn Planeten Kuiper-Gürtel-Objekte schubsten, wanderten sie ein Stück weiter. Jupiter wanderte etwas näher an die Sonne, während die anderen großen Planeten Saturn, Uranus und Neptun sich von der Sonne weg bewegten. Minton und Renu Malhotra, ein weiterer Planetologe von der Universität von Arizona, glauben, die Auswirkungen dieser unstabilen Periode gefunden zu haben.
Lücken als Beweis
Beim ersten Blick auf die aktuelle Struktur des Asteroiidengürtels, die seit rund 4 Millarden Jahren weitgehend stabil ist, werden eine Reihe von Lücken sichtbar, die nach ihrem Entdecker Daniel Kirkwood Kirkwood--Lücken genannt werden und seit den 1860er Jahren bekannt sind. Diese instabilen Regionen sind relativ leer, weil Jupiters und Saturns Schwerkraft sie beeinflussen.
Die Forscher starteten eine Computer-Simulation mit der einheitlichen Verteilung von aktuellen Hauptgürtelasteroiden die größer als 50 km sind. Am Ende der Simulation waren es aber weit mehr Asteroiden, als tatsächlich vorhanden sind. Ein genauer Vergleich des simulierten mit dem realen Asteroidengürtel ergab eine recht gute Übereinstimmung auf der der Sonne zugewandten Seite der Kirkwoodlücken, während die dem Jupiter zugewandte Seite weitgehend frei von Asteroiden ist.
Das Puzzle ging nur dann auf, wenn Minton und Malhotra andere Simulationen starteten, in denen die Migration der großen Planeten inkludiert war. Die simulierte Asteroiden-Gestaltung passte dann überraschend gut mit der aktuellen Konfiguration des Asteroidengürtels zusammen.
Kollateralschäden
Die Riesenplaneten haben dem Sonnensystem auf verschiedene Art und Weise Narben zugefügt. Das innere Planetensystem hat vor rund 3,9 Mrd Jahren eine Periode heftiger Einschläge, das sogenannte "Großen Bombardement" durchlebt. Die Forscher glauben nurn, dass dieses Bombardement mehr Auswirkungen auf die Asteroiden-Impakt-Rate hatte als das Chaos der Planetenentstehung.
Die neue Simulation weist darauf hin, dass das Bombardement ein kollateraler Effekt des gewaltsamen Planeten-Exodus war und die Hauptgürtelasteroiden dadurch wie streunende Kugeln hin- und hergeworfen wurden. Ein Teil der Asteroiden wurde aus dem Asteroidengürtel Richtung Sonne geschleudert und Erde, Mond und Mars wurden zu großen Zielen solcher Asteroiden.
Um ein vollständiges Bild über die einstige Verteilung der Asteroiden zu bekommen sind allerdings weitere Beweise notwendig.
3. März 2009
Verein Kuffner-Sternwarte
