Astronomen haben direkt eine zweite Planetenkollision um den Stern Fomalhaut beobachtet, der sich nur 25 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Das vom NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble erfasste Ereignis ist ein weiterer Beweis dafür, dass planetesimale Einschläge in einigen Systemen weitaus häufiger vorkommen als bisher angenommen. Dies macht Fomalhauts System zu einem einzigartigen natürlichen Labor für die Untersuchung der chaotischen Frühstadien der Planetenentstehung.
Die Entdeckung einer zweiten Kollision
Der Stern Fomalhaut, der bereits für seine große Trümmerscheibe und einen zuvor entdeckten (aber inzwischen umstrittenen) Planeten namens Fomalhaut b bekannt ist, enthüllte 2023 eine neue Punktlichtquelle. Dieses neu beobachtete Objekt mit der Bezeichnung „cs2“ erschien in derselben Region um den Stern, in der Fomalhaut b zwei Jahrzehnte zuvor erstmals gesichtet wurde. Forscher unter der Leitung von Dr. Paul Kalas von der University of California in Berkeley interpretieren dies als eine Staubwolke, die aus einer kürzlich erfolgten hochenergetischen Kollision zweier Planetesimale stammt – Gesteinskörper, die kleiner als Planeten, aber größer als Asteroiden sind.
Warum das wichtig ist: Die direkte Beobachtung solcher Kollisionen ist äußerst selten. Im Gegensatz zu unserem eigenen Sonnensystem, das weitgehend eine orbitale Stabilität erreicht hat, scheint sich Fomalhaut einer häufigen und heftigen Planetenentwicklung zu unterziehen.
Das Geheimnis der wiederkehrenden Auswirkungen
Die Entdeckung ist rätselhaft, da die beiden beobachteten Kollisionen – cs1 und cs2 – innerhalb der Trümmerscheibe von Fomalhaut physikalisch nahe beieinander liegen. Wenn die Auswirkungen wirklich zufällig wären, müssten sie sich über ein größeres Gebiet erstrecken. Ungewöhnlich ist auch die Tatsache, dass sie innerhalb eines Zeitraums von 20 Jahren passiert sind.
Frühere Modelle gingen davon aus, dass solche Ereignisse nur einmal alle 100.000 Jahre oder länger auftreten sollten. Die Tatsache, dass zwei kurz hintereinander beobachtet wurden, deutet entweder auf eine instabile Konfiguration innerhalb des Systems oder auf eine höhere Kollisionsrate als erwartet hin.
Implikationen für die Entstehung des Planetensystems
Wissenschaftler schätzen, dass die kollidierenden Planetesimale einen Durchmesser von etwa 30 Kilometern hatten. Basierend auf diesen Beobachtungen schließen sie auf die Existenz von etwa 300 Millionen ähnlichen Objekten, die Fomalhaut umkreisen. Diese hohe Dichte an Planetesimalen deutet auf ein chaotisches Frühstadium der Systementwicklung hin.
„Das Spannende an dieser Beobachtung ist, dass sie es Forschern ermöglicht, sowohl die Größe der kollidierenden Körper als auch deren Anzahl in der Scheibe abzuschätzen, Informationen, die mit anderen Mitteln kaum zu erhalten sind“, sagte Dr. Mark Wyatt von der University of Cambridge. Die laufenden Kollisionen bieten eine einzigartige Gelegenheit, die Zusammensetzung und Entstehungsmechanismen von Planetesimalen in Echtzeit zu untersuchen.
„Fomalhauts Planetensystem würde bei diesen Kollisionen funkeln“ – Dr. Paul Kalas
Die in Science veröffentlichte Studie bestärkt die Idee, dass sich Planetensysteme durch häufige, gewalttätige Interaktionen zu Beginn ihres Lebens entwickeln. Diese Kollisionen prägen die Verteilung von Trümmern, beeinflussen Planetenumlaufbahnen und bestimmen letztendlich die endgültige Architektur eines Sternensystems.
Das Fomalhaut-System bietet einen seltenen Einblick in diese turbulente Phase und liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, wie Planeten entstehen und wie häufig solche chaotischen Umgebungen in der gesamten Galaxie vorkommen könnten.
