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Nachgefragt

Frau Pinilla, wie entstehen aus Staub Planeten?

Um Sterne, Staub und Babyplaneten kreist die Arbeit der Astrophysikerin Paola Pinilla. Mithilfe irdischer Hochleistungsteleskope ist sie regelmäßig im kosmischen Kreißsaal unterwegs. Pinilla beobachtet protoplanetare Scheiben, die um junge Sterne rotieren. In den Scheiben sammeln sich Gas und Staub, die bei der Sternengeburt übrig geblieben sind – und aus denen wiederum neue Planeten entstehen.

  • vom 
  • Text: Esther Sambale
Paola Pinilla mit Planeten im Hintergrund bläst Staub von ihrer Hand
Saturn-ähnliches Dekortationsbild

PAOLA PINILLA

Doktorin Paoloa Pinilla leitet als Sofja Kovalevskaja-Preisträgerin am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg die Forschungsgruppe „The Genesis of Planets“.

Dossier Sofja Kovalevskaja-Preis

Die Staubpartikel in diesen Scheiben sind mikroskopisch klein und bestehen aus Mineralien. Sie sind an wasserstoffhaltiges Gas gekoppelt, mit dessen Hilfe sie sich innerhalb der Scheiben bewegen. Dabei kommt es zu Kollisionen, die Partikel haften aneinander, sammeln weitere Staubteilchen ein, werden größer und durch die Zusammenstöße kompakter. So entstehen schließlich kieselsteinähnliche Gebilde, die sogenannten Planetesimale, Vorläufer und Bausteine neuer Planeten. „Wir wollen vollständig erklären können, unter welchen physikalischen Bedingungen neue Planeten geboren werden und welche Faktoren ihre Diversität beeinflussen“, umschreibt Paola Pinilla ihre Forschung, in der sie ihre Beobachtungsdaten mit Modellrechnungen kombiniert.

Da Gas meist unsichtbar ist, ist es schwer zu beobachten. Daher setzt sie numerische und dynamische Simulationen des Gases ein, um die Bedingungen und physikalischen Prozesse innerhalb einer protoplanetaren Scheibe zu untersuchen. Dabei spielen Faktoren wie der Drehimpuls im Scheibeninneren, magnetische Felder, die geringe Schwerkraft oder die Kollisionsgeschwindigkeit der Partikel eine Rolle. Paola Pinilla geht davon aus, dass die nächsten fünf bis zehn Jahre revolutionäre Beobachtungen neuer Planeten bringen werden, die sie auch ihrem persönlichen Ziel näher bringen werden: zu verstehen, wie einst aus Staub unser Sonnensystem entstanden ist, samt unserer Erde.

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