Geburt der Gasriesenplaneten?

Wie @RobJeffries sagt, finden sich diese Informationen hauptsächlich im entsprechenden Wikipedia-Artikel .

Die Antwort besteht eigentlich aus zwei Teilen:

Erstens haben sie keine festen Oberflächen, weil die Elemente, aus denen sie bestehen, bei den Temperaturen und Drücken, die im Inneren der Planeten entstehen, keine festen Formen haben. Insbesondere Jupiter und Saturn bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, die erst bei ziemlich niedrigen Temperaturen fest werden, und die Planeten sind immer noch heiß aufgrund der Wärme, die durch ihre Entstehung, die Erwärmung durch die Sonne und etwas Wärme, die durch interne Prozesse freigesetzt wird, entsteht.

Dies wirft natürlich die Frage auf, warum diese beiden Planeten hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen, während die anderen dies nicht sind. Ich sollte mit dem Vorbehalt beginnen, dass viele Aspekte davon immer noch Bereiche aktiver Forschung und Debatte unter Wissenschaftlern sind und nicht als geklärt oder allgemein akzeptiert angesehen werden können. Wenn mehr Beweise gesammelt und Computermodelle (die verwendet werden, um überprüfbare Vorhersagen von zugrunde liegenden Theorien zu treffen) verfeinert werden, können sich die Ansichten darüber ändern.

Das Sonnensystem begann also als eine Wolke aus Gas und Staub. Während es hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestand (seit dem Urknall immer noch vorhanden), enthielt es erhebliche Mengen anderer Elemente, die in älteren Sternengenerationen produziert worden waren. Eine zufällige Massenkonzentration oder ein externer Stoß (z. B. durch eine Supernova) verursachte, dass es zu kollabieren begann und unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft, der Fluiddynamik und der Erhaltung des Drehimpulses ein großer Teil davon eine Kugel bildete (genannt ein Protostern) im Zentrum, das durch den Kollapsvorgang selbst aufgeheizt wurde. Um ihn herum bildeten Gas und Staub eine flache Scheibe (ausgerichtet nach dem ursprünglichen Nettodrehimpuls des Klumpens). Innerhalb dieser Scheibe bildeten sich winzige Körner fester Materie. Weit entfernt vom Protostern bestanden diese Körner hauptsächlich aus Verbindungen relativ leichter Elemente (Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff), die wir gemeinsam "Eis" nennen. Näher am Protostern verhinderte seine Hitze, dass sich Eis verfestigte, ließ aber immer noch Eisenkörner, steinähnliche Materialien und so weiter zu.

Als diese Körner kollidierten, klebten sie zusammen und bildeten allmählich immer größere Klumpen. Im äußeren System waren sie Eisklumpen, ähnlich wie Kometen, im inneren System eher Gesteinsklumpen (wie einige Asteroiden). Diese begannen dann, zusammenzuhalten und durch ihre eigene Schwerkraft mehr Material anzuziehen, und wuchsen schließlich zu Planeten. Irgendwann während dieses Prozesses begann die Fusion in der Sonne und trieb den größten Teil des verbleibenden Gases und Staubs mit sich. Danach wuchsen die Planeten durch Kollisionen.

Im inneren System gibt es also Gesteinsplaneten wie Merkur, Venus, Erde und Mars. Etwas weiter draußen gibt es Eisplaneten wie Uranus, Neptun und Pluto. Ein paar dieser eisigen Planeten wurden schnell genug groß genug, um eine Menge Wasserstoff- und Heliumgas anzuziehen, bevor die Sonne aufleuchtete. Sie sind Jupiter und Saturn.