Das Urmaterial, aus dem sich die ersten Planeten um junge Sterne bilden, kann unter dem Einfluss starker Stoßwellen entstehen.
Der Beweis dafür kommt in Form von winzigen, quarzähnlichen Kristallen, die vom Spitzer-Weltraumteleskop in neu entstehenden Planetensystemen gefunden wurden. Diese Kristalle sind Cristobalit und Tridymit, die in Kometenmaterie, Meteoriten und hier auf der Erde in vulkanischer Lava zu finden sind.
Es wird angenommen, dass der Prozess der Planetenentstehung damit beginnt, dass feiner Staub und kristalline Partikel allmählich zu einer flachen protoplanetaren Scheibe zusammengezogen werden. Hier bilden sie immer größere Bruchstücke, die sich schließlich anziehen und ganze Planeten entstehen lassen. Es sind diese fernen Systeme mit einer protoplanetaren Scheibe, die Spitzer untersucht hat - 5 junge Systeme in einer Entfernung von etwa 400 Lichtjahren von uns. Dort wurden Spuren von Siliziumoxidkristallen gefunden, die in ihrer Zusammensetzung mit gewöhnlichem Quarz identisch sind. Die Essenz des Fundes besteht jedoch darin, dass für die Bildung gerade solcher kristalliner Formen - Cristobalit und Tridymit - die Ausgangssubstanz erhitzt werden muss.
Diese Erwärmung erfordert Temperaturen von fast 1.000 Grad Celsius, während eine typische protoplanetare Scheibe Temperaturen von -173 bis 730 Grad aufweist. Offensichtlich nicht genug für die Bildung von Kristallen aus Cristobalit und Tridymit. Woher kommt die fehlende Energie? Wissenschaftler glauben: von Stoßwellen.
Solche Überschall-Schockwellen entstehen in einer protoplanetaren Scheibe, wenn genügend Gas und Staub, die zunehmend voneinander angezogen werden, beschleunigen, sich verdrehen und kollidieren. Einigen Berichten zufolge können die gleichen mächtigen Schockwellen auch während der Entstehung großer Planeten auftreten. Dieser Mechanismus wird indirekt durch die Entdeckung der Stardust-Sonde bestätigt, die den gleichen Tridymit auf dem Kometen Wild 2 entdeckte. Wir haben im Artikel Space Zoo über andere interessante Substanzen in der Zusammensetzung dieses Kometen gesprochen.
" Durch die Untersuchung entfernter junger Sternensysteme können wir viel über den Ursprung und die Entwicklung unseres eigenen lernen", sagt der Astronom William Forrest. „Und in diesem Sinne erlaubt uns der Spitzer-Fund, besser zu verstehen, wie sich das protoplanetare System in den frühesten Stadien verhält.“
Laut NASA JPL-Pressemitteilung