Wenn ich das richtig verstanden habe, können die schwereren Elemente, die für terrestrische Planeten benötigt werden, wie Eisen, nur in Supernovae entstehen.
Wenn das tatsächlich wahr ist, wie lange würde es seit dem Beginn des Universums dauern, bis die ersten nicht gasförmigen Planeten entstanden sind? Ist die Erde überhaupt ein "früher" terrestrischer Planet?
Sterne werden (dies ist nur eine ungefähre Unterscheidung) in Population I , Population II und Population III unterteilt . Sterne der Population I sind die relativ jungen Sterne wie die Sonne, die wir heute um uns herum sehen, während die Sterne der Population II ältere Sterne sind, die einen niedrigen, aber ungleich Null aufweisenden Metallgehalt haben (in diesem Zusammenhang ist ein Metall jedes Element, das schwerer als Helium ist, dh die synthetisierten Elemente in Sternen statt im Urknall). Sterne der Population III wurden noch nie beobachtet: Sie sind die hypothetische erste Generation von Sternen, die sich aus der ursprünglichen Wasserstoff/Helium-Mischung gebildet haben, die der Urknall hinterlassen hat.
Es wird angenommen, dass Sterne der Population III die ersten Metalle gebildet haben, dann zu einer Supernova wurden und sie im interstellaren Gas verteilten. Die nächste Generation von Sternen der Population II hat diese Metalle geerbt, weshalb wir sie in den Spektren der Sterne sehen, aber auf niedrigem Niveau. Die Sterne der Population II wiederum erzeugten die höheren Metallkonzentrationen, die wir in Sternen der Population I wie der Sonne sehen.
Die Frage ist, ob die von den Sternen der Population III zurückgelassene Metallkonzentration hoch genug war, um Gesteinsplaneten zu bilden, und ich glaube nicht, dass irgendjemand eine genaue Antwort hat. Ich habe einen ziemlich netten Artikel gefunden, der die Geschichte der Planetenentstehung diskutiert , aber die Autoren riskieren nicht, Schätzungen für die Entstehung der ersten Planeten abzugeben, obwohl sie sagen:
Ein Planet, der so massereich und dicht wie die Erde ist, konnte nur entstehen, nachdem Sterne und Supernovae das Gas mit einer Fülle schwerer Elemente angereichert hatten, die mindestens 10 Prozent derjenigen der Sonne entspricht
Übrigens, obwohl wir noch nie einen Stern der Population III direkt beobachtet haben, wird angenommen, dass diese Sterne im Vergleich zu den meisten heutigen Sternen riesig waren und ihr Tod Gammastrahlenausbrüche erzeugte, die wir beobachten können. Insbesondere GRB 090423 könnte von einem Stern der Population III stammen, wie es vor etwa 13 Milliarden Jahren geschah.
Der älteste Stern, von dem bekannt ist, dass er Planeten hat, ist HIP 11952 (nun, das war, als ich zuletzt nachgesehen habe – dies ist ein sich schnell veränderndes Gebiet). Dieser Stern hat jedoch eine Metallizität von nur 1% der der Sonne, und die beiden gefundenen Planeten ähneln eher Jupiter als der Erde. Ob das System Gesteinsplaneten hat oder hatte (die beiden heißen Jupiter könnten sie ausgestoßen haben), können wir nicht sagen.
Eine der ältesten bekannten Galaxien mit einer Metallizität, die hoch genug ist, um terrestrische Planeten zu bilden, ist ein Quasar, der etwa 2,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstand . Offensichtlich werden wir nie wissen, ob einer der Sterne in dieser Galaxie tatsächlich erdähnliche Planeten hat.
Die Erde wurde geboren vor Milliarden Jahren, das ist Milliarden Jahre nach dem Urknall.
Die älteste Supernova, die wir heute kennen, ist „Supernova 9933“, die etwa 6 Milliarden Jahre nach dem Urknall geboren wurde oder explodierte – als das Alter des Universums nur 2/3 des Alters bei der Geburt des Sonnensystems betrug (man braucht etwas Zeit für die Sterne, die groß genug sind, um zu leben und zu sterben und zur Supernova zu werden). Aber erst "jetzt" erreicht das Licht der Supernova unsere Teleskope, weil das Objekt sehr weit entfernt ist.
Wahrscheinlich sind sogar um diese Supernova 9933 einige Planeten mit Eisen entstanden. Die Erde ist also vergleichbar alt wie die ältesten Planeten mit Eisen, gehört aber nicht ganz zu den Rekordhaltern.
Emilio Pisanty