In interstellaren Gaswolken vorhandene organische Verbindungen erleichtern die Zusammenballung von Materie zu größeren Brocken und damit die Entstehung von Keimzellen für die Bildung von Planeten. Diese Theorie haben japanische Wissenschaftler nach der Untersuchung von Zusammenstößen zwischen einer Kupferkugel und einer mit organischen Verbindungen versehenen Kupferoberfläche aufgestellt. Ihre Arbeit wird in einer zukünftigen Ausgabe des Fachmagazins Astrophysical Journal Letters (Band 566) veröffentlicht werden.
Das Forscherteam um Akira Kouchi von der Hokkaido Universität ließ in ihrem Experiment eine Kupferkugel mit einem Durchmesser von einem Zentimeter auf eine mit organischen Verbindungen beschichtete Kupferoberfläche fallen. Danach bestimmten die Wissenschaftler die zur Trennung der Kugel von der Oberfläche notwendige Kraft ? je größer diese ist, umso besser haftet die Kugel an der organischen Oberflächenschicht.
Die Forscher führten diese Experimente systematisch mit einer großen Anzahl von organischen Verbindungen sowie über einen großen Temperatur- und Aufprallgeschwindigkeitsbereich durch. Das Ergebnis ihrer Studie ist eindeutig: Die organische Schicht erleichtert wesentlich die Haftung zwischen den beiden Materialien. Selbst eine mit einer Geschwindigkeit von fünf Metern pro Sekunde auftreffende Kugel bleibt nach dem Zusammenprall mit der Oberfläche verbunden. Diese Grenzgeschwindigkeit ist um eine Größenordnung höher als die Geschwindigkeit, mit der mit Silikaten oder Eiskristallen überzogene Objekte aneinander haften bleiben.
Die in der Umgebung junger Sterne vorhandenen interstellaren Staubwolken bestehen nun genau aus derartigen, mit einer Eisschicht überzogenen Silikatteilchen. In Simulationen von Zusammenstößen dieser Teilchen wurden allerdings bisher die in der Eishülle vorhandenen organischen Verbindungen ausgelassen. Die Arbeit der japanischen Forscher jedoch zeigt, dass diese organischen Stoffe die Zusammenballung der Staubpartikel zu größeren Komplexen beschleunigen könnten.
Dieser Theorie zu Folge würde die Entstehung von Keimzellen für die Bildung von Planeten durch das Vorhandensein der organischen Verbindungen beschleunigt. Dies könnte den seit längerem bekannten Umstand erklären, wieso Asteroidengürtel zumeist weniger Materie als von Modellrechnungen vorhergesagt aufweisen. Da größere Gesteinsbrocken aus den Gürteln durch die Gravitationskraft des Sterns zu diesem hingezogen werden, würde eine beschleunigte Bildung dieser Brocken zu einem größeren Verlust an Materie führen.
Stefan Maier
