Felsplaneten könnten im frühen Universum entstanden sein.

Felsplanet en könnten seit Beginn des Universums entstehen. Forscher berichten am 24. April in Nature Astronomy, dass in einer Sternentstehungsregion in einer benachbarten Galaxie die richtigen Materialien für die Bildung solcher Planeten vorhanden sind.

Die Gesamtchemie der winzigen Galaxie namens Kleine Magellansche Wolke ähnelt der des frühen Universums. Dieser Fund legt nahe, dass felsige Planeten in der relativ unberührten chemischen Umgebung, die einige Milliarden Jahre nach dem Urknall im Kosmos vorherrschten, entstanden sein könnten.

Die Kleine Magellansche Wolke ist einer der nähesten galaktischen Nachbarn der Milchstraße, obwohl sie sich sehr von unserer Galaxie unterscheidet. Die winzige Galaxie hat eine viel geringere Menge an schweren Metall-Elementen - wie Eisen, Magnesium und Aluminium - die alle für die Bildung felsiger Planeten entscheidend sind. Diese Umgebung mit geringer Metallkonzentration ähnelt auch der des frühen Universums, einer Epoche, bevor Sterne genug Zeit hatten, um schwere Elemente zu schmieden und sie ins All zu blasen.

Aufgrund des Mangels an diesen Elementen waren Astronomen unsicher, ob felsige Planeten in der Kleinen Magellanschen Wolke entstehen können. Und frühere Teleskope hatten nicht die Fähigkeit, junge Sterne mit einer Masse gleich oder weniger als die der Sonne wirklich zu untersuchen. Daher konnten Astronomen den Staubgehalt der Sternsysteme nicht messen, der benötigt wird, um zu schlussfolgern, ob Planeten entstehen könnten. Aber mit der Empfindlichkeit des James-Webb-Weltraumteleskops, oder JWST, können Astronomen jetzt mehr Licht sammeln und kleinere, schwächere Sterne genauer beobachten (SN: 12/7/22).

Astrophysikerin Olivia Jones und ihre Kollegen nutzten eine Infrarotkamera auf JWST, um eine Region der Kleinen Magellanschen Wolke namens NGC 346 zu untersuchen, in der junge Sterne entstehen. "Es ist das erste Mal überhaupt, dass wir wirklich untersuchen konnten, wie Sterne von solarer Größe in einer Umgebung entstehen, die der des frühen Universums ähnelt", sagt Jones vom Royal Observatory, Edinburgh.

Das Team entdeckte Signaturen, die nahelegen, dass viel Staub um Hunderte von Sternen in der Region kreist und auf sie fällt. Während diese Staubpartikel kreisen, könnten sie beginnen, zusammenzukleben und letztendlich akkretieren, um felsige Planeten zu schaffen.

"Eines der Dinge, die wir gerne besser verstehen möchten, ist, wie der Umgebungskontext die Sternentstehung und später die planetenbildenden Populationen um diese jungen, entstehenden Sterne beeinflusst", sagt Michael Meyer, Astronom an der University of Michigan in Ann Arbor, der an der Forschung nicht beteiligt war.

Da die Kleine Magellansche Wolke das nächste Beispiel für eine kosmische Region mit einer wesentlich anderen chemischen Zusammensetzung als die Milchstraße ist, bietet sie laut ihm den ersten Anhaltspunkt, wie die Entstehung von Sternen und Planeten von der stellaren Umgebung abhängt.

Die geringe Metall-Konzentration in der Kleinen Magellanschen Wolke ist vergleichbar mit der von fernen Galaxien, die vor etwa 11 Milliarden Jahren entstanden sind. Während dieser Zeit, einer Periode, die "kosmisches Mittagessen" genannt wird, gab es einen Anstieg der Sternentstehung im Kosmos. Wenn felsige Planeten also um Sterne in der Kleinen Magellanschen Wolke zusammenwachsen könnten, könnten solche Welten auch in den ersten Jahren des Universums entstanden sein, schlagen die Forscher vor.

Die jungen Sterne in NGC 346 sind auch relative Leichtgewichte. Einer der Gründe, warum Wissenschaftler daran interessiert sind, die Möglichkeit der Planetenbildung um Sterne mit geringer Masse zu untersuchen, ist, dass sie die häufigste Art von Sternen im Universum und die längstlebigen sind, sagt Kevin Luhman, Astronom an der Penn State, der an der Forschung nicht beteiligt war.

"Sie bieten den längsten Zeitraum, in dem sich Leben auf den um sie herum befindlichen Planeten bilden und überleben kann", sagt Luhman. "Wenn der häufigste Stern im Universum nur eine Million Jahre lang leben und dann explodieren würde, wäre das für das Leben ziemlich schlecht." Die Tatsache, dass diese Art von Sternen möglicherweise felsige Planeten bilden kann, ist seiner Meinung nach ein gutes Zeichen dafür, dass sich anderswo im Universum Leben entwickeln könnte.

Weitere Forschungen werden sich darauf konzentrieren, welche chemischen Signaturen sich um die Sterne entwickeln, sagt Jones. Dies könnte den Forschern einen Hinweis darauf geben, welche chemischen Elemente felsige Planeten bilden.