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Letzte Änderung: 23.05.2004
Entstehung der Planetensysteme
Entstehung der Protostellaren Scheiben
Hier müssen wir noch einmal auf die Entstehung der Sterne selbst zurückkommen: Diese werden ja von riesigen Gasmassen gebildet, wenn sie sich unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenziehen. Abgesehen von Druck- und Temperaturerhöhung hat diese Kontraktion aber noch weitere Auswirkungen auf die beteiligte Materie: Der Drehimpuls jedes Teilchens bleibt erhalten, die Drehimpulse aller Materiepartikel addiert sich folglich. Aus einer sich träge mit Umdrehungszeiten von tausenden von Jahren bewegenden dünnen Gaswolke entsteht eine dichtere Wolke, die sich dementsprechend schneller dreht. Die beschleunigte Rotation führt zur Abflachung des ganzen Gebildes - viele der Globulen z.B. im Orionnebel zeigen eine deutliche Scheibenform, woher der Name "protostellar disk" kommt.Protoplanetare Scheiben und ihre Entwicklung
Ist der Stern dann fertig und beginnt zu strahlen, findet sich in seiner Äquatorebene eine große, umgebende Scheibe dunkler Materie - Reste des Gases, aus dem er entstanden ist. Solche Scheiben kennen wir von vielen jungen Sternen.Innerhalb dieser Scheiben (jetzt spricht man von "protoplanetaren Scheiben") beginnt ebenfalls eine lange Phase, in der sich an verschiedenen Stellen die Materie verdichtet und zu Klumpen von einigen Mikrometern bis zu Kilometern Größe wird; die erhöhte lokale Gravitation zieht weiteres Gas und Staub an. Mit Beginn dieser Kettenreaktion läuft ein "Wettbewerb" dieser frühen Planetoiden um die umliegende Materie an.
Das junge Planetensystem
Im Laufe der Jahrmillionen haben sich unzählige Körper verschiedenster Größe gebildet; oft werden sie jedoch durch Kollisionen wieder zerstört. Andere enge Begegnungen und Zusammenstöße führen jedoch zu einer Konglomerierung vieler kleinerer zu einigen großen Gebilden. Auch diese werden weiterhin von kleineren Planetesimalen getroffen, sind aber schon so schwer, daß sie nicht mehr bei jedem größeren Einschlag zerbrechen; stattdessen werden sie durch die Energie weiterer "Treffer" sowie durch den zunehmenden Druck aufgrund der eigenen Schwerkraft aufgeheizt, bis sie aufschmelzen. Das Aufschmelzen der jungen Planeten ermöglicht es den schwereren Elementen, in die Zentren der Planetenkörper abzusinken, während die leichteren Bestandteile an oder nahe der Oberfläche verbleiben; außer diesem, Differenzierung genannten Prozess erhalten die Planeten nach dem Schmelzen ihre runde Gestalt - was sie von den Kleinplaneten unterscheidet, bei denen die eigene Schwerkraft eben nicht für Schmelze, Differenzierung und Abrundung reichte.Wenn ein großer Teil der Planetesimale aus der früheren protoplanetaren Scheibe verschwunden ist, kühlen die "überlebenden" Planeten wieder ab und bekommen feste Krusten. (Die Gasriesen allerdings speichern in ihren dichten Atmosphären zuviel Energie - ihre Gesteinskerne sind flüssig.)
Weitere Einschläge schmelzen die Oberflächen nicht mehr auf, sondern hinterlassen Krater - je älter eine Oberfläche, desto mehr Krater weist sie auf. Die kleineren Planeten kühlen sogar so weit aus, daß auch ihr Kern erstarrt - sie sind "geologisch tot". Unser Merkur ist ein Beispiel dafür.
Anders die Erde oder Venus: Hier ist das Innere flüssig, wir haben Vulkanismus und (auf der Erde) eine Plattentektonik.
Monde
So etablieren sich also die großen Planeten innerhalb einiger Millionen Jahre nach Entstehung des Sterns. Doch viele kleinere Körper ziehen zu diesem Zeitpunkt ihre Wege durch das junge Planetensystem. Die allermeisten hauchen ihr Leben durch eine Kollision mit einem der großen Brocken aus, so daß später allenfalls ein großer Krater an sie erinnert. Manche bleiben für immer wie sie sind - wir sprechen von "Asteroiden", Planetoiden" oder auch "Kleinplaneten".Wiederum andere geraten unter Schwerkrafteinfluß eines großen Planeten, ohne allerdings mit ihm zusammenzustoßen. Nun wird die Bahn des Planetoiden völlig verändert; entweder erhält er eine viel exzentrischere Bahn um die Sonne als zuvor, oder er wird vom großen Planeten auf eine Umlaufbahn um letzteren selbst gezwungen - er wird zum Mond dieses Planeten.
Monde entstehen nicht nur durch "Einfangen" eines Asteroiden; oftmals bilden sich - in Analogie zu Mehrfachsternsystemen - auch mehrere "Klumpen" in ein und der selben Umlaufbahn um eine Sonne; diese werden sich durch ihre Massen auf Planet - Mond - Verhältnisse einrichten.
Noch anders sieht man heute die Entstehung unseres Erdmondes: Es gilt als recht sicher, daß die wenige Millionen Jahre junge Erde mit einem Körper von Größe des Mars (!) kollidierte. Beim Aufschlag wurden die äußeren Schichten (die Mäntel) beider Planeten ins All geschleudert, und für einige Zeit war die Erde in eine Stein"wolke" gehüllt. Diese Fragmente sammelten sich schließlich und bildeten unseren Mond! Diese These gilt durch die Tatsache gesichert, daß der Mond keinen (oder keinen nennenswerten) Anteil an Metallen aufweist - dies wiederum kann man aus seiner geringen Dichte und seismischen Untersuchungen schließen.
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