Es gibt verschiedene Theorien darüber, wie sich unser Sonnensystem gebildet haben könnte. Derzeit sind die Wissenschaftler jedoch noch nicht zu einer allgemeinen Einigung und einem Modell gelangt, das alle damit verbundenen Merkmale und Kuriositäten erklären könnte. Zur Sammlung solcher Theorien können die neuesten Arbeiten von Forschern der Universität von Chicago hinzugefügt werden, die argumentieren, dass ihr Modell sehr ungewöhnliche Aspekte erklären kann, die mit der frühen Geschichte unseres Systems verbunden sind.
Nach einer gängigen Theorie wurde unser Sonnensystem vor mehreren Milliarden Jahren als Ergebnis einer Supernova-Explosion gebildet, deren Auswirkungen einige Prozesse im Gas- und Staubnebel auslösten, aus denen unsere Sonne später hervorging.
Nach dem neuen vorgeschlagenen Modell begann alles dank der Explosion eines Wolf-Rayet-Sterns, der 40-50-mal größer war als unsere derzeitige Sonne. Die Stars dieser Klasse gelten als eine der heißesten. Darüber hinaus wird angenommen, dass Sterne dieser Klasse massive Mengen chemischer Elemente produzieren, die von starken Sternwinden von ihrer Oberfläche ausgestoßen werden. Während der Wolf-Rayet-Stern seine Masse verliert, "wirbelt" sein Sternwind die chemischen Elemente um ihn herum und bildet schließlich eine dichte Blase.
Ein Computermodell zeigt, wie Sternwinde Masse von der Oberfläche eines riesigen Sterns tragen und über Millionen von Jahren Blasen um ihn herum bilden.
"Die Hülle einer solchen Blase und der Staub und das Gas, die sich darunter ansammeln, bieten eine ideale Umgebung für die Produktion neuer Sterne", sagte der Co-Autor der Studie, Nicholas Doffas, Professor am Department of Geophysical Sciences der University of Chicago.
Forscher glauben, dass ungefähr ein bis sechzehn Prozent aller sonnenähnlichen Sterne in solchen "Sternenkindergärten" erschienen sein könnten.
Das neue Modell der Bildung des Sonnensystems unterscheidet sich stark von der Hypothese, dass der Vorläufer unserer Sonne als Supernova-Explosion betrachtet wird. Es ist jedoch in der Lage, einen obskuren Aspekt zu erklären, den andere Theorien nicht erklären können. Der Aspekt ist ziemlich bedeutsam, da er unser junges System deutlich vom Rest unserer Galaxie unterscheidet. Insbesondere sprechen wir über den ungewöhnlichen Anteil einiger Isotope, die in unserer frühen Zeit in unserem System verfügbar waren: das Isotop von Aluminium-26, das viel mehr als überall sonst war (Meteoriten, die aus den Tagen des jungen Sonnensystems übrig geblieben waren, informierten uns über seine Anwesenheit), und auch das Isotop von Eisen-60, von dem es viel weniger gab, wie die Ergebnisse früherer Studien im Jahr 2015 belegen.
Dies führte die Wissenschaftler zu einigen Fragen, da Supernovae die gleiche Menge beider Isotope produzieren.
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"Wir haben uns gefragt: Warum gibt es einen Unterschied im Volumen dieser Isotope in unserem Sonnensystem, wenn die Supernova sie mit der gleichen Menge versorgen sollte?"
So kamen die Forscher schließlich zu den Wolf-Rayet-Sternen, die viel Isotop Aluminium-26, aber nicht Eisen-60 produzieren.
„Wir gehen davon aus, dass das vom Wolf-Rayet-Stern erzeugte Aluminium-26-Isotop auf Staubpartikeln, die sich um den Stern angesammelt haben, zum äußeren Rand der Blase ausgestoßen wurde. Diese Partikel erhielten genügend Schwung und wurden durch die Schale geworfen, aber die meisten von ihnen brachen gegen die Schale und versiegelten das Aluminiumisotop darin “, sagt Dwarkadas.
Am Ende brach unter dem Einfluss der Schwerkraft des Sterns ein Teil der Hülle zusammen, was den Prozess des Beginns der Entstehung unseres Sonnensystems auslöste.
Ein Ausschnitt aus einem Modell, das zeigt, wie sich Blasen über Millionen von Jahren um massive Sterne entwickeln (im Uhrzeigersinn von oben links im Bild). Das Schicksal des Wolf-Rayet-Sterns selbst bleibt den Forschern ein Rätsel. Es ist sehr wahrscheinlich, dass ihr Leben infolge einer Supernova-Explosion oder eines direkten Zusammenbruchs in ein Schwarzes Loch endete. In beiden Fällen würde es jedoch um die Herstellung einer kleinen Menge des Isotops Eisen-60 gehen.
Nikolay Khizhnyak
