Kann sich ein Planet bilden, bevor sich der Mutterstern entzündet?

Ich kann über meine Suche keine Antwort auf meine Fragen finden. Diese Frage bezieht sich auf die Zeitachse der Erschaffung eines Sternensystems.

Meine Frage:

Können sich während der Entstehung eines Sternensystems Satellitenplaneten bilden, bevor sich der Stern entzündet und zu brennen begonnen hat?

Genauer gesagt verstehe ich die grundlegende Entstehung eines Sterns mit dem Gravitationskollaps einer großen Wolke, der schließlich zur Fusion führt. Ist dieser Übergang vom Protostern zur Reife (oder dorthin, wo "Zündung" auftritt) lang genug, dass die Planetenbildung bereits begonnen hat, selbst in einem primitiven Zustand (nur ein großer Stein)? Oder brennt der Stern längst, wenn sich endlich Planeten bilden?

Antworten (3)

Dies sollte physikalisch möglich sein, es könnte sogar jetzt im Universum passieren.

Die Entstehung eines Sternsystems beginnt mit einer Materiewolke. Diese Wolke wird zusammenbrechen und etwas bilden, das wir später einen Stern nennen könnten. Man könnte dies auch einen Planeten nennen - wenn die Masse nicht ausreicht, um einen Druck zu erzeugen, der hoch genug ist, um eine anfängliche Fusion durchzuführen, haben Sie einen Braunen Zwerg. Auch Jupiter ist ein Planet, der ein "zu heller" Stern ist.

Meiner Meinung nach spricht nichts dagegen, dass sich vielleicht zwei "Cluster" gleichzeitig bilden. Oder es bildet sich zuerst ein kleinerer Sternhaufen und dann ein größerer, der später zum Stern wird.

Der Punkt hier ist mehr, was Sie einen Planeten nennen? Ist die Sonne ein Planet? Wäre Jupiter ein Planet, wenn er wie ein Stern leuchtet? Vielleicht kann man die Sonne einen Planeten nennen, wenn sie sich um eine größere Masse dreht? Es könnte eine Art Definition dafür geben, denke ich.

Welche Definition Sie auch immer für einen Planeten haben mögen, es wird kein Objekt enthalten, das in seinem Kern eine Fusion durchmacht. Ein Objekt, das das tut , wäre ein Stern und definitiv kein Planet.
Okay, also können wir davon ausgehen, dass sich ein jupiterähnlicher Planet bildet, bevor sich die Sonne bildet - und voila, Sie haben einen Planeten, bevor sich der Zentralstern entzündet. Ich halte es für äußerst unwahrscheinlich, dass dies passiert, da es im Gravitationsfeld eines zentralen Objekts einfacher ist, Planeten zu bilden, weil dort die Bildung einer Staubscheibe statt einer Staubkugel stattfindet.
Aber der Stern kann sehr gut genug verdichtet worden sein, um eine Scheibe um ihn herum zu bilden, aber noch keine Wasserstofffusion gezündet haben. Allein durch die Wärmestrahlung könnte der Stern aber noch recht hell leuchten.
@Fips: Es wird immer ein zentrales Objekt mit einem Gravitationsfeld geben, egal ob es sich um eine dichte Gaswolke oder einen Protostern handelt. Sobald der Stern zündet, wird der Sonnenwind viele der kleineren Partikel aus der planetarischen Zone treiben. Zu diesem Zeitpunkt müssen große Partikel vorhanden sein.
Wie beantwortet dies die Frage?

Die Antwort ist ja; nach unseren gegenwärtigen theoretischen Vorstellungen und Beobachtungen von zirkumstellaren Scheibenlebensdauern müssen Planeten in der Lage sein, sich vor der Zündung der Hauptphase des Wasserstoffbrennens auf der Hauptsequenz zu bilden.

Die Details:

Ich verstehe Ihre Frage so, dass sie die Planetenbildung vor der Fusion von Wasserstoff zu Helium meint, nicht die sehr kurze Phase, in der das ursprüngliche Deuterium des Sterns verbrannt wird, was bei einem Stern wie der Sonne innerhalb der ersten Million Jahre geschieht und sicherlich vorher stattfinden wird Planeten können sich vollständig bilden.

Planeten entstehen in einer Scheibe aus zirkumstellarem Material um ihre übergeordneten Protosterne. Das „ Core-Accretion “-Modell der Riesenplanetenbildung legt nahe, dass es nur 5-10 Millionen Jahre dauert, um in dieser Scheibe einen Riesenplaneten zu bilden. Das konkurrierende Hauptmodell ( thermische Instabilität in der Scheibe ) legt eine noch schnellere Bildungszeitskala nahe. Sterne mit einer Sonnenmasse oder weniger brauchen deutlich länger, um sich ausreichend zusammenzuziehen, damit ihre Kerne die notwendigen Temperaturen für die Wasserstoffzündung erreichen.

Um einige Zahlen dazu zu nennen: Nach den Vorhauptreihenmodellen von Siess, Dufour & Forestini (2000) dauert es etwa 25 Millionen Jahre, bis ein Stern mit Sonnenmasse einen nennenswerten Teil seiner Leuchtkraft durch Wasserstoffverbrennung erzeugt. Diese Zeitskala verlängert sich für masseärmere Sterne.

Statistisch gesehen wissen wir, dass die meisten Sterne innerhalb von etwa 10 Millionen Jahren ihre Scheibe verlieren (siehe zum Beispiel Hillenbrand 2008 ). Sie sind im Wesentlichen bis zu einem Alter von 25 Millionen Jahren verschwunden, also muss die Entstehung aller Riesenplaneten bis dahin bereits stattgefunden haben. Allerdings wissen wir jetzt dank umfangreicher Untersuchungen von Exoplaneten auch, dass ein großer Teil der Sterne Gasriesenplaneten haben. Die meisten Sterne müssen also innerhalb von etwa 5-10 Millionen Jahren Planeten bilden, und dies ist definitiv nicht genug Zeit, damit das H-Brennen in einem Stern beginnt ≤ M ⊙ . Dasselbe Argument gilt wahrscheinlich nicht für kleine Gesteinsplaneten, die wahrscheinlich etwas länger brauchen, um ihre endgültige Konfiguration zu erreichen (vielleicht so lange wie 100 Millionen Jahre in unserem Sonnensystem), obwohl große Planetesimale nach nur einer Million Jahren vorhanden sein sollten.

Dein erster Absatz verwirrt mich. Das p − p Kette ist die Umwandlung in Deuterium und macht den größten Teil des Lebens eines Sterns aus. Das in Helium umzuwandeln, ist der größte Teil des verbleibenden Lebens, aber immer noch nur ein Bruchteil davon p − p dominante Phase. Wo irre ich mich hier?
Wenn wir in diesem Zusammenhang von Deuteriumbrennen sprechen, beziehen wir uns normalerweise auf die kurze Zeitphase, in der das ursprüngliche Deuterium im Stern verbrannt wird. Bei einem Stern wie der Sonne geschieht dies innerhalb der ersten Million Jahre. Die pp-Kette ist die Umwandlung von Wasserstoff in Helium (tatsächlich über Deuterium als ersten und geschwindigkeitsbestimmenden Schritt).

Nach bestem Wissen und Gewissen geht man derzeit davon aus, dass ein großer Materiebrocken während/kurz nach der protostellaren Phase des Sterns (z. B. T-Tauri-Sterne) beginnt, Materie in der zirkumstellaren Scheibe aufzufegen und Gasriesenplaneten bildet. Der Ursprung kleinerer Gesteinsplaneten wird immer noch diskutiert, aber ich denke, die meisten Astronomen glauben, dass sie entstanden sind, nachdem die zirkumstellare Scheibe freigelegt wurde.

Kann sich ein Planet bilden, bevor sich der Mutterstern entzündet?
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