Kosmologie für Fußgänger

verlaufen. Zum anderen kreisen sämtliche Planeten gleichsinnig um die Sonne. Dies sind Indizien, die für eine Planetenentwicklung aus einer Scheibe sprechen.
    Nach den gegenwärtigen Theorien läuft die Entstehung der Planeten in zwei Phasen ab. Grundsätzlich beginnt die Entwicklung mit zufälligen Kollisionen der ursprünglich gleichmäßig über die Scheibe verteilten Staubpartikel. Dabei ballt sich die Scheibenmaterie zu größeren Klümpchen zusammen. Durch weitere Zusammenstöße bilden sich dann aus den Klümpchen schrittweise immer größere Brocken. Auf diese Weise formen sich in etwa einer Million Jahre aus dem Staub der Scheibe Planetenvorläufer, die so genannten Planetesimale, mit einem Durchmesser von bis zu 100 Kilometern.
    In der Phase zwei vereinigen sich dann mehrere Planetesimale zu immer größeren Objekten. Das Wachstum erfolgt dabei fast ausschließlich über gegenseitige inelastische Zusammenstöße. Massereiche Planetesimale kollidieren dabei aufgrund ihrer größeren Anziehungskraft häufiger. Auf diese Weise wachsen die großen Planetesimale auf Kosten anderer mit geringerer Masse und werden schließlich zu Planeten. Das Wachstum ist beendet, wenn alles Material im Bereich der jungen Planeten aufgesammelt ist. Dieser ganze Prozess dauert etwa 100 Millionen Jahre. Heute sind die Planetologen der Meinung, dass sich die gesteinsartigen, terrestrischen Planeten unseres Sonnensystems, nämlich Merkur, Venus, Erde und Mars, entsprechend den geschilderten Abläufen gebildet haben.
    Gasplaneten können sich nur in den äußeren Bereichen der zirkumstellaren Scheibe formen. Hier ist die Temperatur des Scheibengases so niedrig, dass die Anziehungskraft eines bereits vorhandenen Kerns die Gasmoleküle entgegen ihrer Wärmebewegung festhalten kann. Man glaubt, dass sich zunächst ein gesteinsartiger Kern ausbildet oder ein Kern aus Kohlendioxid, Ammoniak und Wassereis aus dem Scheibengas ausfriert und dann aufgrund der Gravitation sehr rasch Gas aus der Wolke an sich bindet. Computersimulationen zeigen, dass sich die gesamte Hülle des größten Gasplaneten in unserem Sonnensystem, des Jupiter, in nur 100 000 Jahren gebildet haben könnte.

Planetenbahnen
    Normalerweise sollten sich bei der Entwicklung von Planeten aus einer rotierenden Gasscheibe nahezu kreisförmige Umlaufbahnen um den Zentralstern herausbilden. Bei einem Blick auf unser Sonnensystem finden wir das auch sehr schön bestätigt für die Planeten Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Auf Merkur und Pluto trifft dies allerdings nicht mehr zu. Mit Exzentrizitäten von 0,21 beziehungsweise 0,25 weichen die Bahnen dieser Planeten doch beträchtlich von einem Kreis ab. Noch sind sich die Planetologen nicht im Klaren darüber, warum das so ist. Fragt sich also: Wie kann es zu derartigen »Bahnverformungen« kommen?
    Mehrere Möglichkeiten sind denkbar. Zum einen kann ein in der Nähe vorbeiziehender Stern durch seine Schwerkraft die Bahn des Planeten stören. Ein solcher Fall wäre beispielsweise in einem Doppelsternsystem gegeben, in dem einer der beiden Sterne von Planeten umkreist wird. Zum anderen können die Anziehungskräfte, welche die Planeten untereinander ausüben, die ursprünglich kreisförmigen Bahnen deformieren. Entstehen dabei Bahnüberkreuzungen, so können die Bahnkurven masseärmerer Planeten gewaltig verzerrt werden. Im schlimmsten Fall wird dabei ein Planet ganz aus dem System herausgeschleudert. Würde sich zum Beispiel Jupiter auf einer exzentrischen Bahn bewegen, so hätte das für die Erde oder den Mars möglicherweise katastrophale Folgen. Die Bahndaten eines einzigen, massereichen Planeten sind oft entscheidend für das Schicksal aller anderen Planeten des Systems. Möglichst kreisförmige Bahnen wirken sich also positiv auf die Stabilität eines Planetensystems aus. Inwieweit die nahezu kreisförmigen Planetenbahnen unseres Sonnensystems nun purer Zufall oder das Ergebnis einer langen Entwicklung sind, bei der eventuell »überflüssige« Planeten aus dem System herauskatapultiert wurden oder in die Sonne gestürzt sind, ist beim gegenwärtigen Stand der Forschung noch völlig offen.

Stabilität des Sonnensystems
    Die Planeten umkreisen die Sonne auf genau festgelegten Bahnen und benötigen dazu immer die gleiche Zeit. Es hat den Anschein, als liefe im Sonnensystem alles so regelmäßig wie bei einem Uhrwerk. Nun wäre es interessant zu wissen, ob das schon immer so war und ob das auch immer so