Bausteine für Planeten könnten schon 100 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sein
Jüngste Simulationen der Universität Portsmouth deuten darauf hin, dass die Voraussetzungen für erdähnliche Planeten und möglicherweise sogar das Leben überraschend früh vorhanden waren. Demnach haben bereits schon vergleichsweise kurz nach dem Urknall Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen existiert.
Die Voraussetzungen dafür, dass sich Planeten im jungen Universum bilden konnten, könnten früher vorhanden gewesen sein als lange angenommen. Forschende der Universität Portsmouth haben herausgefunden, dass sich erste Bausteine für felsige Welten bereits rund 100 Millionen Jahre nach dem Urknall bilden konnten. Bisher dachte man, dass die Planetenentstehung erst Milliarden Jahre später richtig einsetzte.
Eine wichtige Rolle spielten dabei die ersten Sterne des Universums. Viele von ihnen waren gewaltig und endeten in ebenso gewaltigen Explosionen. Diese sogenannten Population-III-Supernovae schleuderten Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen in das umliegende Gas. Diese schweren Elemente sind wichtige Ausgangsstoffe dafür, dass Gesteinsplaneten entstehen konnten – und letztlich auch die Chemie des Lebens.
Explosionen liefern Rohstoffe für Planeten
„Unsere neue Arbeit zeigt, dass die Vorläufer terrestrischer Planeten bereits 100 Millionen Jahre nach dem Urknall um massearme, langlebige Sterne im Material der ersten kosmischen Explosionen entstehen können“, erklärt Astrophysiker Daniel Whalen vom Institute of Cosmology and Gravitation der Universität Portsmouth. Das sei angesichts des 13,8 Milliarden Jahre alten Universums „bemerkenswert früh“.
Besonders wichtig sind sogenannte Paarinstabilitäts-Supernovae. Das sind überaus energiereiche Explosionen, die mehr als 100 Sonnenmassen an schweren Elementen ins All schleudern können. Wird eine nahe Gaswolke dadurch stark angereichert, kann sie durch ihre Schwerkraft kollabieren. Um einen jungen Stern entsteht dann eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub – ähnlich jener Scheibe, aus der unser Sonnensystem hervorging.
In den Computersimulationen entdeckten die Forschenden eine solche Scheibe um einen jungen Stern, dessen Masse etwa 70 Prozent der Sonnenmasse betrug. Darin sammelte sich genügend festes Material, um mehrere Erdmassen an planetaren Bausteinen hervorzubringen. Bemerkenswert war zudem, dass sich das Material ungefähr in derselben Entfernung vom Stern befand wie die Erde von der Sonne.
Auch Wasser war in der simulierten Scheibe reichlich vorhanden. Es war nur um Einiges weniger als jene Menge, die nach den Berechnungen beim entstehenden Sonnensystem verfügbar war. Das eröffnet die Möglichkeit, dass sich frühe Planeten auf ähnliche Weise mit Wasser versorgen konnten wie die Erde.
Bewohnbare Welten schon im jungen Universum?
„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Bedingungen für die Planetenbildung viel früher existiert haben könnten als bisher angenommen“, gibt Whalen zu. Falls das zutreffe, stelle sich die faszinierende Frage, ob potenziell bewohnbare Welten ebenfalls viel früher im Universum entstanden sein könnten.
Die Studie verschiebt damit nicht nur den möglichen Beginn der Planetenentstehung. Sie deutet ebenso darauf hin, dass einige chemische Voraussetzungen für lebensfreundliche Umgebungen bereits existiert haben könnten, als das Universum noch extrem jung war.
Die Ergebnisse stammen aus Computersimulationen und beschreiben zunächst nur, welche Wege die Entwicklung genommen haben könnten. Ob sich tatsächlich so früh Planeten bildeten und ob darunter bewohnbare Welten waren, muss durch weitere Forschung geklärt werden. Die Studie wurde im Fachjournal The Astrophysical Letters Journal veröffentlicht.
Artikelreferenz
Vorobyov, E. I., Whalen, D. J., Latif, M. A., Skliarevskii, A., Jessop, C., Matsukoba, R., Hosokawa, T., & Nandal, D. (2026). Planet Formation at Cosmic Dawn: Planetesimals in H2O-Rich Disks Around Low-Mass Stars.