W-Seminar AstrophysikSimon Hofmann Am 9.1.2015

Die Entstehung unseres Sonnensystems

Gliederung

1.Entstehung der Akkretrionsscheibe und einer Proto-Sonne

2.Erste chemische Prozesse

3.Theorien zur Planetenentstehung

4.Entstehung der äußeren Planeten

5.Entstehung der inneren Planeten

6.Entstehung des Mondes

7.Vergleich mit der Entstehung anderer Planeten

8.Quellen

Die Akkretionsscheibe

Urwolke→ Wasserstoff- + Heliumatome; Wasser-; Kohlenmonoxid-; Kohlendioxid-; Ammoniak-; und Siliziumverbindungen; Metallpartikel

-Riesenstern explodiert und schleudert stellare Überreste in den Raum → Druckwelle entsteht und trifft die Urwolke

-durch die Fliehkräfte entsteht ein flach gedrückter, kreiselnder Diskus ->Die Akkretionsscheibe

Die Proto-Sonne

-im Zentrum der Akkretionsscheibe entsteht ein dicker, kugelförmiger Kern, der Vorfahre unserer Sonne

→ saugt Großteil der Akkretionsscheibe auf

Chemische Prozesse

-brodelnde Gasmassen bestehend aus Wasserstoff und Helium(ca.1Million Grad heiß)

-Magnetfeld zwingt einstürzende Gasmassen auf Magnetfeldlinien

→ werden über Pole geleitet

2.Sonnenzündung

Helium-3 Kern + Helium-3 Kern

→ Helium-4 Kern

→ Abgabe von 2 Protonen

→ Massendifferenz

Theorien zur Planetenentstehung

-Pierre Laplace 1796→ Nebluarhypothese-James Jeans 1917→ Sonnennebel war in der Nähe eines massereichen Sterns-andere Forscher→ Zusammenstoß zweier Systeme

Heute:-Scheibe aus Gas und Staub-Planetensimale->zunehmende Verdichtung und Aufsaugung anderer Teilchen

Entstehung der äußeren Planeten

-im Umkreis von einigen Hundert Millionen Kilometern werden Gaswolken aus Wasserstoff und Helium durch den Sonnenwind in die weiter außenliegenden Umlaufbahnen transportiert -Verschmelzung der Teilchen zu immer größer werdenden Gebilden

→ Entstehung von Jupiter,Saturn,Uranus und Neptun

-jenseits der Umlaufbahn des Neptun ist die Dichte zu gering ->Kuipergürtel

Jupiter

-in sehr kurzer Zeit entstanden

Saturn

-Saturnringe entstanden aus der Eisschicht einschlagender Meteoriten

Uranus + Neptun

-haben wahrscheinlich ihre Plätze getauscht

Entstehung der inneren Planeten

-schwerere Teilchen halten dem Sonnenwind stand und schweben im näheren Umkreis der Sonne

->Bildung von:

Mars

Erde

Venus

Merkur

-zwischen Mars und Jupiter können sich aufgrund der Gravitationskräfte keine Planeten bilden → Asteroidengürtel

Merkur

-war vielen Meteoriteneinschlägen ausgesetzt

Venus-besitzt eine andere Rotationsrichtung→ Crash-Theorie

Entstehungstheorien des Mondes

Einfangtheorie

Abspaltungstheorie Schwestertheorie

Aufpralltheorie

Die Entstehung unseres Mondes

-marsgroßes Geschoss trifft die Erde mit ca.10.000 m/s

-Trümmer umkreisen die Erde -der größte Brocken saugt die restlichen Splitter auf und umkreist weiterhin als Mond die Erde

GJ 504b

-Stellt die gängige Theorie zur Planetenentstehung infrage -leichtester aller bisher entdeckten Exoplaneten

-jupiterähnlichAber: 43,5AE von seiner Sonne entfernt (9 mal der Abstand zwischen Jupiter und Sonne)→ Planetenmigration ?

TW Hydrae-3 km breite Lücke in der Gas-, und Staubscheibe→ Planet ?

HD 100546

-zurzeit noch eine Scheibe aus Gas und Staub -ca. 335 Lichtjahre entfernt-Scheibe besteht aus einer inneren und einer äußeren Scheibe mit einer Lücke zwischen diesen beiden

=> ein massereicher Stern, der zurzeit noch Materie aufsammelt ?

HauptquellenRainer Harf, ,,Geboren aus Gas und Staub´´, Geo kompakt Nr.21: Das Sonnensystem, S.30-43Prof. Dr. Mario Trieloff, http://www.uni-heidelberg.de/presse/news2014/pm20140507_geburtstunde_sonnensystem.html, Stand: 13.05.2014, Aufrufdatum: 20.08.2014http://de.wikipedia.org/ Das Weltall, Kaiser, Klagenfurt, 1990, S.28-29 Wilhelm Kley, www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~kley/lehre/planeten/folien/kap1.pdf, Aufrufdatum: 3.10.2014 Prof. Dr. Brno Deiss, http://www.planetenkunde.de/p012/p01202/, Aufrufdatum: 17.10.2014http://www.heise.de/newsticker/meldung/Exoplanet-stellt-Theorie-zur-Planetenentstehung-infrage-1930621.html, Stand: 6.08.2013, Aufrufdatum: 28.10.2014http://www.nasa.gov/content/goddard/astronomers-image-lowest-mass-exoplanet-around-a-sun-like-star/#.VEUKtX7uKrU, Stand: 5.08.2013, Aufrufdatum: 28.10.2014Rainer Kayser, http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/news/2013/exoplaneten-luecke-in-staubscheibe-stellt-entstehungsmodell-in-frage/, Stand: 14.06.2013, Aufrufdatum: 28.10.2014 Adrian Kaminski, http://www.spektrum.de/news/junge-planeten-um-hd-100546/1307827, Stand: 8.09.2014, Aufrufdatum: 30.10.2014