Geburt eines neuen Sonnensystems erstmals fotografiert

Raum

Redaktion der Website für technologische Innovationen – 16. Juli 2025

Dies ist HOPS-315, ein neugeborener Stern, der sich derzeit in der Frühphase seiner zukünftigen Planetenbildung befindet. [Bild: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.]

Geburt eines Planetensystems

Ein internationales Team von Astronomen hat zum ersten Mal Bilder von Planeten aufgenommen, die sich um einen Stern zu bilden beginnen – die Geburt eines neuen Planetensystems.

Mithilfe des Radioteleskops ALMA beobachteten Forscher die Entstehung der ersten Knollen aus planetenbildendem Material. Dabei handelt es sich um Blöcke heißer Mineralien, die zu erstarren beginnen. Dies ist das erste Mal, dass ein Planetensystem in einem so frühen Stadium seiner Entstehung identifiziert wurde.

Das neugeborene Planetensystem bildet sich um HOPS-315, einen Protostern, der etwa 1.300 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt und ein Analogon zu unserer Sonne ist, als sie zum ersten Mal entstand.

Es gibt mehrere Beobachtungen von Gas- und Staubscheiben dieser Art um Sterne, sogenannte protoplanetare Scheiben, in denen neue Planeten entstehen. Dabei handelt es sich jedoch typischerweise um junge Scheiben mit neu entstandenen, massereichen, jupiterähnlichen Planeten.

„Wir wussten schon immer, dass die ersten festen Teile von Planeten, die sogenannten ‚Planetesimale‘, in früheren Stadien entstehen müssen“, sagte Melissa McClure von der Universität Leiden in den Niederlanden.

Diese Bilder veranschaulichen, wie heißes Gas um den Stern herum zu festen Mineralien kondensiert. Rechts sind künstlerische Darstellungen von Siliziummonoxidmolekülen zu sehen, die zu festen Silikaten kondensieren. [Bild: ESO/L. Calçada/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.]

Beginn der Erstarrung

In unserem Sonnensystem ist das erste feste Material, das sich um die Sonne in der Nähe der heutigen Erde kondensierte, in alten Meteoriten eingeschlossen. Astronomen datieren diese Urgesteine, um den Entstehungszeitpunkt unseres Sonnensystems zu bestimmen.

Diese Meteoriten sind mit kristallinen Mineralien gefüllt, die Siliziummonoxid (SiO) enthalten. Dieses kann bei den extrem hohen Temperaturen in jungen Planetenscheiben kondensieren. Mit der Zeit verschmelzen diese neu kondensierten Feststoffe und legen den Grundstein für die Planetenbildung, während sie an Größe und Masse zunehmen. Die ersten kilometergroßen Planetesimale des Sonnensystems, die zu Planeten wie der Erde oder dem Jupiterkern heranwuchsen, entstanden kurz nach der Kondensation dieser kristallinen Mineralien.

Mit dieser neuen Entdeckung haben Astronomen Hinweise darauf gefunden, dass diese heißen Mineralien in der protoplanetaren Scheibe von HOPS-315 zu kondensieren beginnen. Die Daten zeigen, dass SiO2 sowohl in gasförmigem Zustand um diesen jungen Stern als auch in diesen kristallinen Mineralien vorhanden ist, was darauf hindeutet, dass das Material zu erstarren beginnt. „Dieser Prozess wurde noch nie zuvor in einer protoplanetaren Scheibe oder anderswo außerhalb unseres Sonnensystems beobachtet“, sagte Edwin Bergin von der University of Michigan in den USA.

Struktur der inneren Scheibe von HOPS-315. [Bild: MK McClure et al. - 10.1038/s41586-025-09163-z]

Analog zum Sonnensystem

Astronomen konnten feststellen, dass die chemischen Signale aus einem kleinen Bereich der Scheibe um den Stern stammen, der der Umlaufbahn des Asteroidengürtels um die Sonne entspricht. „Wir beobachten diese Mineralien tatsächlich an einer Stelle in diesem extrasolaren System, die der Position entspricht, an der wir sie in den Asteroiden unseres eigenen Sonnensystems beobachten“, sagte Logan Francis, ebenfalls von der Universität Leiden.

Aus diesem Grund ist die HOPS-315-Scheibe ein hervorragendes Analogon für die Untersuchung unserer eigenen kosmischen Geschichte, insbesondere der Prozesse, die in unserem Sonnensystem stattgefunden haben. Darüber hinaus bietet sie eine neue Möglichkeit, die frühen Stadien der Planetenentstehung zu untersuchen.

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