Bei einer Kollision zwischen Planeten könnte ein neues astronomisches Objekt entstanden sein. Was könnte das sein?

Mithilfe von NEOWISE-Daten hat eine Gruppe von Astronomen aus Leiden in den Niederlanden zum ersten Mal die Kollision zweier Planeten beobachtet. Die Kollision führte zu einer neuen Struktur, die zuvor nicht beobachtet worden war. Darüber hinaus könnte das Verständnis dieser Kollision eine Antwort auf die Frage geben, wie sich der Mond gebildet hat, als die Erde noch jung war.

Kollisionen zwischen Planeten wurden von einer Gruppe niederländischer Astronomen beobachtet
Eine Kollision zwischen Planeten wurde von einer Gruppe niederländischer Astronomen beobachtet. Kredit: DALL-E3/Bing

Eine der Ideen für die Entstehung des Mondes ist, dass ein Planet von der Größe des Mars in der Frühzeit des Sonnensystems mit der Erde kollidiert sein könnte und dass die Kollision nicht nur den Mond, sondern auch die Erde zum Kippen gebracht hat, wodurch die uns heute bekannten Jahreszeiten entstanden sind.

Es wird erwartet, dass es bei der Bildung eines neuen Planetensystems häufiger zu Kollisionen kommen kann. Das liegt daran, dass die Objekte noch in der Entstehung begriffen sind und sich verschiedene Objekte auf der gleichen Umlaufbahn überschneiden können. Es wird erwartet, dass etwas Ähnliches mit der Erde und einem Planeten namens Theia passiert ist.

Einer Gruppe von Astronomen ist es zum ersten Mal gelungen, den Zusammenstoß zweier Planeten und das daraus resultierende Ergebnis zu beobachten. Sie erkannten die Entstehung einer Struktur, die erklären könnte, warum die Leuchtkraft von Sternen scheinbar aus dem Nichts heraus schwächer wird.

Wie kommt ein Planetensystem zustande?

Die heute am meisten akzeptierte Hypothese ist die Nebelhypothese. Nach dieser Hypothese kollabieren instabile Wolken aus molekularem Wasserstoff zu Kugeln, die sich drehen und Sterne bilden. Ein Teil des umgebenden Gases kollabiert ebenfalls und bildet Planeten.

Proplanetarische Scheiben beobachtet von ALMA
Proplanetarische Scheiben, beobachtet von ALMA. Kredit: ALMA/ESO

Vor kurzem konnte ALMA Bilder von Scheiben aufnehmen, die sich im Prozess der Planetenbildung um einen Stern befinden. Dieser Prozess ist komplex und es gibt noch einige offene Fragen zur Erklärung der Entstehung.

Aus einer Wolke auftauchendes Sonnensystem

Man geht davon aus, dass das Sonnensystem nach der Nebelhypothese aus einem Nebel entstanden ist. Es ist noch nicht genau bekannt, was den Kollaps dieser Gaswolke verursacht hat. Einige Forschungen deuten darauf hin, dass die Supernova eines nahen Sterns genug Energie freigesetzt hat, um die Wolke zum Kollaps zu bringen.

In der sonnennahen Region entstanden die Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars, während in der äußeren Region die Gasriesen auftauchten.

Das liegt zum Teil daran, dass die intensive Gravitationswirkung der Sonne den inneren Teil etwas chaotischer und instabiler macht als den äußeren Teil. Das ist einer der Gründe, warum sich Riesenplaneten nur im äußeren Teil bilden konnten.

Die chaotische Welt, die die Erde bewohnte

Im inneren Teil des Sonnensystems haben sich schätzungsweise Dutzende oder sogar Hunderte von Protoplaneten gebildet. Angesichts der schieren Menge und der Gravitationswirkung der Sonne war es üblich, dass Protoplaneten miteinander kollidierten und größere Objekte bildeten.

Dies geschah wahrscheinlich mit dem Protoplaneten, aus dem die Erde entstehen sollte, und einem Protoplaneten namens Theia. Bei dieser Kollision entstand wahrscheinlich eine Wolke aus Staub, Gestein und Gas, aus der sich später der Mond bildete.

Das ASASSN-21qj-Planetensystem

Nachdem das ASASSN-Observatorium sie auf eine Veränderung der Helligkeit des Sterns ASASSN-21qj aufmerksam gemacht hatte, richtete die Gruppe ihre Aufmerksamkeit auf ihn. Das Licht des Sterns schien schwächer geworden zu sein, und darüber hinaus fanden sie Beweise dafür, dass der Stern seine Helligkeit im Infraroten erhöht hatte, kurz bevor sie zu schwinden begann.

Eine derart plötzliche Helligkeitsänderung ist ungewöhnlich für einen sonnenähnlichen Stern der Hauptreihe. Das erregte die Aufmerksamkeit von Forschern, die begannen, eine Hypothese zu untersuchen: Zwei riesige Planeten kollidierten vor dem Stern.

Die Idee war, dass die Kollision zwischen den beiden Planeten den zuvor gesehenen Infrarot-Peak verursachte und sich nach der Kollision eine Struktur namens Synestie bildete. Die Synästhesie wäre eine donutförmige Struktur, die aus den Überresten der Kollision besteht. Die Synästhesie würde vor dem Stern vorbeiziehen und den Eindruck erwecken, dass die Helligkeit des Sterns abgenommen hat.

Eine mögliche Erklärung für das, was auf der Erde geschah?

Die Beobachtung der Kollision zweier Planeten kann uns Hinweise darauf geben, was in der Geschichte unseres eigenen Planeten geschah. Einige vermuten, dass eine synästhetische Struktur für die Entstehung des Mondes verantwortlich war.

Außerdem könnte die Entdeckung die Verdunkelung verschiedener Sterne erklären. Einer der jüngsten war Betelgeuse, der sich im Jahr 2021 verdunkelte und von dem man später feststellte, dass dies durch eine Gaswolke verursacht wurde, die vor dem Stern vorbeizog.

Nächste Schritte

Die Idee ist, die nächsten Momente des Systems weiter zu beobachten. Die Gruppe schlägt vor, das James-Webb-Teleskop zu nutzen, um die Dynamik des Systems im Infraroten zu verstehen. Die Beobachtung dessen, was jetzt geschieht, könnte uns sagen, was mit unserem Planeten vor Milliarden von Jahren geschah.