Riesenplaneten sind Schnellgeburten

Gängige Lehrmeinung war, dass Gasplaneten über eine Million Jahre benötigen, um sich herauszubilden, und eine weitere Million Jahre, bis der unfertige Protoplanet sich eine Gashülle zugelegt hat. Ein amerikanisch-kanadisches Forscherteam um den Astronomen Lucio Mayer hat diese Vermutung jetzt mit einem verfeinerten mathematischen Modell überprüft. Das Ergebnis der Computersimulationen verblüfft: Zumindest jupiterähnliche Gasriesen können im Eiltempo entstehen.

Die «Karriere» von Planeten beginnt in einer Wolke aus Gas und Staub, die um das noch junge Zentralgestirn kreist. Diese rotierende Masse zerfällt allmählich zu grösseren Klumpen, aus denen sich die Trabantenkerne entwickeln.

Diesen Vorgang haben die Forscher um Mayer, der momentan an der Universität Zürich arbeitet, mit einem in zwei Jahren Arbeit ausgetüftelten Computermodell simuliert. Als die hochauflösende Simulation schliesslich lief, konnten die Wissenschaftler Erstaunliches beobachten: Die leicht instabile Wolke begann nach wenigen Umdrehungen, sich in einzelne Klumpen aufzulösen. Unter günstigen Bedingungen formten sich Protoplaneten bereits nach weniger als tausend Jahren.

Für die Glaubwürdigkeit dieser Computersimulation spricht immerhin die hohe Zahl von Gasplaneten, die es allem Anschein nach im wirklichen Weltall gibt. Seit Mitte der neunziger Jahre haben Astronomen mehr als hundert Trabanten ausserhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Die Riesen, die meist eine bis zehn Jupitermassen aufweisen, verraten sich durch ein leichtes, von der planetaren Anziehung hervorgerufenes Wackeln ihres Heimatsterns.

Allerdings kann auch das neue Modell nicht alle Feinheiten der Planetenbildung erklären. So bleibt zum Beispiel unklar, warum viele ferne Gasriesen ihre Sonnen deutlich enger umkreisen als in der Simulation – vielleicht sind sie, wie Forscher vermuten, mit der Zeit nach innen gewandert. Leider keine aussagekräftigen Ergebnisse gab es zu erdähnlichen Trabanten.