Die Planeten des Sonnensystems formten sich in zwei Wellen

Zürich Das Sonnensystem bildete sich in zwei Etappen: Die inneren Gesteinsplaneten formten sich etwa eine halbe Million Jahre früher als die Gas- und Eisriesen. Das zeigt ein Blick in das frühere Sonnensystem. Die inneren Planeten des Sonnensystems – Merkur, Venus, Erde und Mars – sind im Vergleich zu Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus klein und trocken. Auch besitzen die äußeren Planeten mehr flüchtige Elemente wie Helium, Wasser- oder Kohlenstoff. Die Forschenden der ETH und Universität Zürich liefern dafür nun mit einem internationalen Team anhand von Computersimulationen des frühen Sonnensystems eine Erklärung im Fachmagazin „Science“. Und widersprechen damit dem gängigen Modell der Planetenentstehung.

Isotop Aluminum-26 in Gasscheibe

Demnach formten sich extrem früh die ersten Planetenbausteine des inneren Sonnensystems, als das Sonnensystem vor 4,5 Milliarden Jahren aus einer Gas- und Staubscheibe entstand. Die etwa 100 Kilometer großen Urbrocken bestanden aus Eiskristallen, an denen ein Teil des Wasserdampfs auf Staubkörnern kondensierte. Nur: Die Gasscheibe enthielt auch das radioaktive Isotop Aluminum-26, das die noch wasserreichen Brocken erbten und von innen aufheizte. Es bildete sich Lava und Wasser, welches durch die Hitze verdampfte. Danach war es während rund einer halben Million Jahre ruhig im Sonnensystem, bevor die zweite Welle der Planetenentstehung im äußeren Sonnensystem Fahrt aufnahm. Es bildeten sich neue Planetenbausteine aus Staubpartikel, die sich in Richtung Sonne bewegten und an der Grenze zwischen dem inneren und äußeren Sonnensystem aufgehalten wurden. Ein großer Teil des radioaktiven Isotops war da jedoch bereits zerfallen, sodass weniger flüchtige Elemente abdampfen konnten. Dies ebnete den Weg zur Entstehung der Gas- und Eisriesen.

Im inneren Sonnensystem kollidierten die Planetenbausteine miteinander und wuchsen durch Ansammeln von Staubkörnern zu ihrer heutigen Zusammensetzung heran.