Ein von Forschern der Technischen Universität in Braunschweig entwickeltes Experiment hat ergeben, dass sich nur wenige Mikrometer große Staubteilchen in schwachen Gravitationsfeldern zunächst nicht zu kugelförmigen Gebilden, sondern vielmehr zu losen Ketten zusammenfinden. Derartige Prozesse könnten bei der Entstehung von Planeten in den Staubgürteln junger Sterne eine Rolle spielen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt Physical Review Letters (Band 93, Artikel 021103).
In dem von Jürgen Blum und seinen Kollegen aus Braunschweig und Jena konzipierten Experiment wurde die Zusammenballung von nur wenigen Mikrometer kleinen Glasteilchen in einem Mikrogravitationsfeld mithilfe von Lichtmikroskopen untersucht. Dazu wurde der gesamte Versuchsaufbau mit einer unbemannten Rakete von Schweden aus in den Weltraum geschossen.
Durch eine langwierige Datenanalyse ist es nun gelungen, aus den Mikroskopbildern sowohl die Masse als auch die Form der Staubaggregate, die sich nach der Freisetzung der einzelnen Teilchen bildeten, zu bestimmen. Demnach finden sich die Partikel zunächst in Form von Ketten mit mehreren Seitenarmen zusammen, die eine fraktale Dimension von etwa 1.4 aufweisen.
Das Experiment der deutschen Gruppe bestätigt damit schon vor mehreren Jahren durchgeführte Computersimulationen dieses Vorgangs. Allerdings ist noch unklar, bis zu welcher Größe die Ketten anwachsen können, bevor sie schließlich zu einem festen Körper zusammenfallen.
Blum glaubt, dass sich Ketten mit bis zu 100 Teilchen innerhalb von einem Jahr in dem Staubgürtel eines jungen Sternes bilden könnten. Diese Ketten würden somit als Keime für die Entstehung von Planeten dienen.
Stefan Maier
