Naher Stern ist ein gutes Modell unseres frühen Sonnensystems
Wissenschaftler bestätigten, dass das Planetensystem eines nahe gelegenen Sterns einen Asteroidengürtel enthält, der ähnlich ist wie jener in unserem Sonnensystem. Der Stern hat etwa ein Fünftel vom Alter unserer Sonne. All dies macht den Stern zu einem guten Modell der frühen Tage unseres eigenen Sonnensystems.
Mit SOFIA, einem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie zur Erforschung des Weltalls, das aus einem 2,5-Meter-Teleskop besteht welches sich auf einer modifizierten Boeing 747 befindet, wurde ein große Kehre über den Pazifik westlich von Mexiko geflogen.
SOFIA begann gerade die zweite Hälfte einer Nachtmission am 28. Jänner 2015, wendete sich nach Norden für einen Flug nach West-Oregon um dann wieder nach Hause zum Armstrong Flight Research Center in Palmdale, Kalifornien zu fliegen. Entlang des Weges steuerten die Piloten das Flugzeug so, dass sie mit dem Teleskop auf einen nahe gelegenen Stern zielen zu konnten.
Massimo Marengo von der Iowa State University und andere Astronomen waren an Bord, um die Mission zu beobachten und Infrarot-Daten über diesen Stern mit Namen Epsilon Eridani zu sammeln. Der Stern ist 10 Lichtjahre von uns entfernt und der Sonne ähnlich, aber nur ein Fünftel so alt wie diese. Die Astronomen glauben, dass dieser Stern viel über die Entwicklung unseres Sonnensystems erzählen kann.
Marengo und andere Astronomen studieren diesen Stern seit 2004. In einer wissenschaftlichen Arbeit von 2009 verwendeten die Astronomen Daten vom Spitzer-Weltraumteleskop, um die Scheibe aus feinem Staub und den Schutt zu erforschen, der von der Entstehung der Planeten und den Kollisionen von Asteroiden und Kometen übrig geblieben ist. Sie berichteten, dass die Scheibe einen getrennten Gürtel von Asteroiden enthalte, ähnlich dem Asteroiden- und Kuiper-Gürtel unseres Sonnensystems.
Nachfolgende Studien von anderen Astronomen zweifelten dieses Ergebnis an.
Eine neue wissenschaftliche Arbeit, die jetzt von The Astronomical Journal veröffentlicht wurde, verwendete SOFIA- und Spitzer-Daten um zu bestätigen, dass es getrennte innere und äußere Scheiben-Strukturen gibt. Astronomen berichteten über weitere Studien zur Feststellung, ob die innere Scheibe ein oder zwei Trümmerscheiben enthält.
Kate Su, eine Associate Astronomin an der Universität von Arizona und dem Steward Observatorium der Universität, ist die leitende Autorin des Artikels und Marengo ist einer der neun Co-Autoren.
Marengo sagte, die Ergebnisse sind wichtig, weil sie bestätigen, dass Epsilon Eridani ein gutes Modell für die frühen Tage unseres Sonnensystem sei und es Hinweise darauf geben könnte, wie sich unser Sonnensystem entwickelt hat.
„Dieser Stern beherbergt ein Planetensystem, dass derzeit die gleichen kataklysmischen Prozesse durchmacht, wie sie unser Sonnensystem in seiner Jugendzeit erlebte , und zwar zu jener Zeit, als unser Mond die meisten seiner Krater bekam und die Erde das Wasser in seinen Ozeanen. Damit wurden die Bedingungen für das Leben auf unserem Planeten vorbereitet,“ schrieb Marengo in seiner Zusammenfassung des Projekts.
Ein wichtiger Beitrag zu den neuen Erkenntnissen waren Daten, die während des Jänner-Fluges 2015 von SOFIA gewonnen wurde. Marengo traf Su auf dem kalten und lärmenden Flug 13.700 Meter oberhalb fast dem ganzen atmosphärischen Wasserdampf der das Infrarotlicht absorbiert, welches Astronomen benötigen, um Planeten und planetaren Schutt sehen zu können.
Die Bestimmung der Scheibenstruktur war eine komplexe Herausforderung, die mehrere Jahre dauerte und eine detaillierte Computermodellierung benötigte. Die Astronomen mussten die schwache Emission der Scheibe von dem viel helleren Licht des Sterns trennen.
„Aber wir können jetzt mit großer Zuversicht sagen, dass es eine Trennung zwischen den inneren und äußeren Gürteln des Sterns gibt“, sagte Marengo. „ Es gibt eine Lücke, die am ehesten durch die Planeten entstanden ist. Wir haben sie zwar noch nicht entdeckt, aber ich wäre überrascht, wenn sie nicht da wäre. Wenn wir sie sehen wird es nötig sein, die Instrumentierung der nächsten Generation zu nutzen, vielleicht das 6,5-Meter-James-Webb-Weltraumteleskop, dessen Start für Oktober 2018 geplant ist.
Das ist viel Zeit und Aufmerksamkeit, die auf einen nahe gelegenen Stern und sein Trümmerscheibe verwendet wird, aber Marengo ist der Meinung, dass dieses System die Astronomen in jene Zeit zurückbringt, als unser Sonnensystem jung war.
„Der Preis, der am Ende dieser Straße winkt, ist die wahre Struktur von Epsilon Eridanis Gas- und Trümmerscheibe zu verstehen und deren Wechselwirkungen mit der Kohorte von Planeten, die wahrscheinlich das System bewohnen“, schrieb Marengo in seiner Newsletter-Geschichte über das Projekt. „SOFIA kann durch seine einzigartige Fähigkeit Infrarotlicht im trockenen Himmel der Stratosphäre erfassen und fungiert damit wie eine Zeitmaschine, die einen Blick auf die alte Vergangenheit der Erde zeigt, indem sie die Gegenwart einer nahe gelegenen jungen Sonne beobachtet.“
4. Mai 2017/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
