Planeten gibt es nicht nur in unserem Sonnensystem: Seit 30 Jahren weiss man, dass auch an anderen Orten der Milchstrasse Planeten einen zentralen Stern umkreisen. Sie werden Exoplaneten genannt. Über 5300 solcher Exoplaneten sind bereits entdeckt worden – und es werden laufend mehr.
Viele der Exoplaneten sind Riesenplaneten aus Wasserstoff und Helium oder Planeten mittlerer Masse mit Gasatmosphären. Solche gibt es auch in unserem Sonnensystem. «Zum Glück!», möchte man sagen – denn so lassen diese sich besser untersuchen.
Dass bei genauen Untersuchungen gelegentlich auch etablierte Lehrmeinungen umgestossen werden, liegt in der Natur der Sache. Kürzlich hat es Saturn getroffen, der dank seiner auffälligen Ringe als schönster Planet unseres Sonnensystems gilt.
Zu langsam gewachsen
Saturn besteht – wie Jupiter – aus viel Wasserstoff und Helium. Die beiden Planeten werden deshalb als Gasriesen bezeichnet. Jupiter, der grösste Planet in unserem Sonnensystem, ist dreihundertmal massereicher als unsere Erde. Saturn dagegen bringt es nicht ganz auf das Hundertfache der Erdmasse und entspricht damit knapp einem Drittel von Jupiter.
Die beiden unterscheiden sich auch in ihrem Inneren. Dies zeigen die Daten der Nasa-Raumsonden «Cassini» und «Juno». An der «Juno»-Mission beteiligt ist auch Ravit Helled, Astrophysikerin und Mitglied des Space Hub der Universität Zürich.
Sie ist es, die Saturn genauer unter die Lupe genommen und festgestellt hat: Saturn hat es gar nicht geschafft, zu einem echten Gasriesen zu werden. Der Grund: Er ist zu langsam gewachsen und hat deshalb nie die Phase erreicht, in der er viel Wasserstoff- und Heliumgas hätte ansammeln können.
Zu weit von der Sonne entfernt
Damit sich Planeten zu Gasriesen entwickeln, bleibt ihnen nur ein enges Zeitfenster: Im noch jungen Sonnensystem müssen sie so schnell als möglich so viel freie Materie wie möglich ansammeln. Sonst ist es zu spät!
Freie Materie um die entstehende Sonne existiert nur für wenige Millionen Jahre. Da Saturn im Vergleich zu Jupiter weiter von der Sonne entfernt ist, ist sein Wachstum langsamer erfolgt. Daher hat er nie die nötige Masse erreicht, die es ihm ermöglicht hätte, riesige Mengen an Wasserstoff und Helium anzusammeln und ein «echter» Gasriese zu werden. Doch auch als verhinderter Gasriese bleibt Saturn wunderschön anzusehen.
Der Luft- und Raumfahrtbereich des Space Hub der Universität Zürich ist ab 2024 in der Halle 4 auf dem Innovationspark in Dübendorf angesiedelt. Im Space Blog gibt es Einblicke in Forschungen, Ideen, Erfolge und Rückschläge der UZH-Space-Hub-Mitglieder.