Um Jupiter oder Saturn wimmelt es geradezu von ihnen: Neben den Planeten bilden rund 170 Monde die Welten unseres Sonnensystems. Dabei gibt es ausgesprochen spannende Exemplare: Die Monde Enceladus und Europa könnten in ihrem Inneren flüssiges Wasser besitzen und kommen damit als potenzielle außerirdische Lebensräume in Frage. Es ist davon auszugehen, dass auch viele Planeten ferner Sternsysteme von Monden umkreist werden. Bisher konnte aber kein Exomond definitiv nachgewiesen werden und auch ihre möglichen Bildungsgeschichten erscheinen unklar.
Im Fall unseres Erdmonds wird eine Entstehung durch die Kollision der Erde mit einem marsgroßen Protoplaneten vermutet. Bei den Trabanten der Gasriesen geht man hingegen von einer anderen Geschichte aus: Demnach bildeten sich die Planeten zunächst in der sogenannten zirkumstellaren Staubscheibe um die Sonne, indem sie immer mehr Materie ansammelten. Bei diesem Wachstumsprozess kann ein Planet auch eine eigene sogenannte zirkumplanetare Scheibe hervorbringen, aus der das Material langsam auf das Zentrum fällt. Gleichzeitig können sich Gas und Staub in der zirkumplanetaren Scheibe auch durch Kollisionen zu immer größeren Gebilden zusammenballen, was schließlich zur Geburt von Monden führt. Soweit die Theorie. Doch es gibt noch immer viele offene Frage dazu, wann, wo und wie sich Planeten und Monde bilden.
Verschärfter Blick auf ein junges System
Wegen möglicher Einblicke stehen bereits seit einigen Jahren zwei Planeten des jungen Sternsystems PDS 70 im Visier eines internationalen Astronomenteams. „Mehr als 4000 Exoplaneten wurden bisher gefunden, aber alle von ihnen wurden in entwickelten Systemen entdeckt. PDS 70b und PDS 70c, die ein System bilden, das an das Jupiter-Saturn-Paar erinnert, sind die beiden einzigen bisher entdeckten Exoplaneten, die sich noch im Entstehungsprozess befinden“, erklärt Co-Autorin Miriam Keppler vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Bereits 2019 haben Astronomen Hinweise auf eine möglicherweise mondbildende Scheibe um PDS 70c präsentiert. Da sie die Scheibe aber nicht eindeutig von ihrer Umgebung unterscheiden konnten, fehlte bisher der klare Nachweis und auch detailliertere Informationen gab es nicht.
„Unsere Arbeit stellt nun hingegen eine eindeutige Bestätigung dar“, sagt Erstautorin Myriam Benisty von der Universität von Grenoble. Den schärferen Blick auf das System hat dabei das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) ermöglicht. „Unsere Daten wurden mit einer so exzellenten Auflösung gewonnen, dass wir klar erkennen konnten, dass die Scheibe mit dem Planeten assoziiert ist. Zudem sind wir in der Lage, ihre Größe zum ersten Mal einzugrenzen“, sagt Benisty.
