Jeder Schüler kennt die Grundstruktur der Erde: eine dünne Kruste, einen dicken Mantel und einen Kern von der Größe des Mars. Ist eine solche Struktur jedoch universell? Werden felsige Exoplaneten, die andere Sterne umkreisen, dieselben drei Schichten haben? Die Ergebnisse einer neuen Studie geben eine positive Antwort auf diese Frage.
„Wir wollten verstehen, wie ähnlich diese felsigen Planeten der Erde sind. Es stellt sich heraus, dass sie unserem Planeten sehr ähnlich sind - sagte der Hauptautor der Studie Li Zeng.
Um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen, verwendeten Zeng und seine Kollegen das PREM-Computermodell, das das Standardmodell für das Erdinnere ist. Sie fügten die Möglichkeit hinzu, die Masse und Zusammensetzung des Planeten zu ändern, und modellierten sechs bekannte felsige Exoplaneten mit bekannter Masse und Größe.
Es stellte sich heraus, dass andere Planeten trotz ihrer Unterschiede zur Erde alle einen Nickel-Eisen-Kern haben müssen, der etwa 30 Prozent der Masse des Planeten ausmacht. Zum Vergleich: Etwa ein Drittel der Erdmasse ist in ihrem Kern konzentriert. Der Rest jedes Planeten wird seinen Mantel und seine Kruste bilden, genau wie die Erde.
„Wir haben die innere Struktur der Erde erst vor einigen hundert Jahren verstanden. Jetzt können wir die Struktur von Planeten untersuchen, die andere Sterne umkreisen, obwohl wir sie nicht besuchen können “, fügte Zeng hinzu.
Das neue Computermodell könnte auch verwendet werden, um kleine, kalte Welten wie Satelliten und Zwergplaneten im äußeren Sonnensystem zu untersuchen. Nachdem Wissenschaftler beispielsweise die Masse und Größe von Pluto in das System eingegeben haben, haben sie festgestellt, dass es zu einem Drittel aus Eis besteht (hauptsächlich Wasser, aber auch Ammoniak und Methan).
Das Modell geht davon aus, dass Exoplaneten eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie die Erde haben. Diese Annahme basiert auf einer Analyse der Häufigkeit wichtiger chemischer Elemente wie Eisen, Magnesium, Silizium und Sauerstoff in benachbarten Sternensystemen. Trotzdem haben die Planeten, die in mehr oder weniger metallreichen Teilen der Galaxie gebildet werden, eine andere innere Struktur. Wissenschaftler werden sich in ihren nächsten Studien mit solchen Welten befassen.
Andrey Barabash
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