Planetenforschung: Jupiter ist der Methusalem-Planet

Planetenforschung: Jupiter ist der Methusalem-Planet

, aktualisiert 13. Juni 2017, 13:40 Uhr
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Die Aufnahme der Raumsonde Voyager 1 zeigt den größten Planeten des Sonnensystems, der zugleich auch der älteste ist. (Foto: Nasa)

Quelle:Handelsblatt Online

Jupiter ist nicht nur größer als alle anderen Planeten unseres Sonnensystems zusammen, er ist auch ein echter Methusalem-Planet. Das Alter des Gasgiganten haben deutsche Forscher jetzt erstmals genau bestimmen können.

Jupiter ist nicht nur der mit Abstand größte Planet unseres Sonnensystems, sondern auch der älteste. Forschern der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) in Münster ist es erstmals gelungen, das genaue Alter des Planetenriesen zu bestimmen. Demnach wuchs Jupiters Kern innerhalb von einer Million Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems auf etwa 20 Erdmassen an. Zum Vergleich: Unsere Erde benötigte ungefähr 100 Millionen Jahre für ihre Entstehung.

Heute ist Jupiter massereicher als die übrigen sieben Planeten des Sonnensystems zusammen. Wie die Entwicklung des Gasgiganten nach der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Millionen Jahren zu datieren ist, war den Planetenforschern bislang aber nur ungenau bekannt. Denn als Gasplanet besitzt Jupiter kein Gestein, das sich zu einer exakten Altersbestimmung heranziehen ließe.

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Die Forscher aus Münster mussten daher einen Umweg gehen. Sie untersuchten Meteoriten aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Mithilfe von Isotopenmessungen konnten sie nachweisen, dass diese in zwei unterschiedlichen Regionen des Sonnensystems entstanden sein müssen: diesseits und jenseits der Jupiter-Umlaufbahn.

Die Datierung beider Asteroiden-Gruppen ergab, dass sie sich zwischen einer Million und vier Millionen Jahren nach Entstehung des Sonnensystems bildeten. Zugleich konnten die Forscher nachweisen, dass es zwischen beiden Gruppen keinen Materialaustausch gab. „Dies kann man durch die Bildung von Jupiter erklären“, erläutert Thorsten Kleine, einer der Autoren der im Fachmagazin PNAS erschienenen Studie. „Sobald Jupiter etwa 20 Erdmassen erreicht hatte, verhinderte er den Austausch von Material von jenseits und diesseits seiner Umlaufbahn.“

Mit anderen Worten: Jupiter muss die 20 Erdmassen in weniger als einer Million Jahre nach Entstehung des Sonnensystems erreicht haben. Danach wirkte er wie eine Barriere und trennte die Materiewolke, aus der die Himmelskörper des Sonnensystems entstanden, in einen Bereich diesseits und jenseits seiner Bahn.


Jupiter verhindert Entstehung von Super-Erden

Nach weiteren drei Millionen Jahren war Jupiter auf 50 Erdmassen angewachsen und beeinflusste mit seiner bereits sehr starken Gravitation die Bahn von Asteroiden, sodass sie ins innere Sonnensystem umgelenkt wurden. Zugleich war die Anziehungskraft des Planeten so stark, dass er nun rasch immer mehr Material aus der Urwolke an sich zog.

So benötigte er auch nur noch wenig Zeit, um schließlich auf seine heutige Größe von 384 Erdmassen anzuwachsen. „Trotz seiner großen Masse entstand Jupiter also nach kosmischen Maßstäben extrem schnell“, so Thomas Kruijer, Erstautor der Studie.

Für das Sonnensystem insgesamt dürfte Jupiters rasantes Wachstum weitreichende Folgen gehabt haben. Zum einen könnten die wasserreichen Asteroiden, die von dem Planeten ins innere Sonnensystem „geschubst“ wurden, eine mögliche Quelle für das Wasser auf der Erde gewesen sein.

Zum anderen verhinderte die Jupiter-Barriere aber auch, dass mehr Baumaterial für Planeten und Monde in die inneren Regionen des Sonnensystems gelangte. Das könnte ein Grund dafür sein, dass die in vielen anderen Planetensystemen gefundenen „Super-Erden“ – Gesteinsplaneten mit bis zu zehnfacher Erdmasse – in unserem Sonnensystem fehlen.

Quelle:  Handelsblatt Online
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