Weshalb sind Sternexplosionen die Voraussetzung für das Entstehen neuer Sterne und Planeten?

5 Antworten

Falls du Netflix hast schau dir die serie (Die Geheimnisse des Universums) mal an da gibt es eine folge über den Stern und da wird alles ganz genau erklärt :)

Sterne konnte auch ohne solche vorhergehenden Explosionen gebildet werden, denn sonst hätte es ja nie Sterne gegeben.

Aber, da das Universum nach dem Urknall nur aus Wasserstoff und etwas Helium bestand, hatte diese erste Generation von Sternen keine Planeten.

Alle heute beobachteten schwereren Elemente, und damit also auch die Grundstoffe zur Bildung von Planeten, wurden in Sternen erbrütet und dann durch Supernova-Explosionen im Universum verteilt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Hallo Guetefrageee1,

beim Urknall entstanden eigentlich nur Wasserstoff und Helium (im Verhältnis 3:1) und eingaaanz klein wenig Lithium. Aus diesen Elementen kannst Du aber keine Planeten bilden. (Auch keine sogenannten Gasplaneten, auch die brauchen zumindest auch schwerere Elemente)

Durch Gravitationskollaps konnten also zwar die Sterne der ersten Sterngeneration entstehen - aber die konnten noch keine Planeten um sich haben.

Im Zentrum eines Sterns wie der Sonne wird Wasserstoff zu Helium fusioniert. In schwereren Sternen finden gegen Ende der Fusionsphase auch Fusionen zu schwereren Elementen statt: Von Helium zum Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff (das schafft auch unsere Sonne noch ein wenig) und von dort zu noch schwereren Elementen bis hin zum Eisen (was die Sonne nicht mehr kann).

Elemente, die schwerer sind als Eisen können überhaupt nicht in Sternen fusioniert werden, weil der Prozess dann keine Energie mehr freisetzt. (Stichwort: Massendefekt) Elemente jenseits des Eisens können deshalb nicht durch Kernfusion entstehen - sehr wohl aber bei den gewaltigen Energiemengen, die kurzzeitig bei einer Supernova frei werden.

Supernovae sind zudem "der Weg", die Elemente, die in einem Stern fusioniert wurden, zurück ins interstellare Gas zu schleudern. Neue Sterne und Planeten entstehen dann wieder aus dem interstellaren Gas über Gravitationskollaps - wobei das ab der zweiten Generation Sterne eben mit schwereren Elementen versehen ist.

Außerdem liefern Supernova-Explosionen Druckwellen, die solche Kollaps-Ereignisse anstoßen können.

P.S.: Ein weiterer Weg, Elemente schwerer als Eisen zu kriegen, sind Kollisionen von Neutronensternen... aber auch Neutronensterne kriegt man nicht ohne Supernova. Indirekt gilt also auch hier: Alles, was schwerer ist als Eisen, war mal in einer Supernova...

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU

VortexDani  05.06.2020, 00:24
beim Urknall entstanden eigentlich nur Wasserstoff und Helium (im Verhältnis 3:1) und eingaaanz klein wenig Lithium. 

Und vielleicht ein ganz klein wenig schwerere "Spurenelemente" (C, N, O Isotope zusammen im Verhältnis von ~ 1:10−15 zu denen von H), die natürlich in der Verteilung nicht zur Planeten-Bildung führen hätten können. Wie viele Radionuklide wie die von Be oder B, die danach zerfallen wären, wohl entstanden sein könnten... https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/744/2/158 (keine Ahnung, was es da an verschiedenen Modellen gibt und wo die sich nicht decken, vielleicht hast du da nen Überblick)

Elemente schwerer als Eisen zu kriegen, sind Kollisionen von Neutronensternen

Wie sieht es eigtl. aktuell zu Kollisionen unter Weißen Zwergen oder mit Neutronensternen aus? Schätze da muss ich noch Tee aufsetzen.

2
uteausmuenchen  05.06.2020, 01:06
@VortexDani

Ehrlich gesagt weiß ich nicht, ob die Kollision eines Neutronensterns mit einem Weißen Zwerg ausreichend starke Gravitationswellen erzeugen würde, dass man das nachweisen kann. Würde mich nicht wundern, wenn nicht.

1
VortexDani  05.06.2020, 01:17
@uteausmuenchen

Ah mist, daran habe ich gar nicht gedacht :(

Heißt WD-WD merger nachweisen wird wohl nüscht

༼ つ ╹ ╹ ༽つ *Geistgeräusche*

1

Nur massereiche Sterne explodieren (Supernovae), wobei es eigentlich mehr implodieren ist.

Die im Sterninneren erbrüteten schweren Elemente werden freigesetzt, vermischen sich mit anderen Gaswolken, welche durch die Wucht der Explosion kollabieren und Sterne zweiter oder dritter Generation bilden.

Schwere Elemente sind Voraussetzung für die Entstehung von erdähnlichen Gesteinsplaneten

Weil nur in Sternen die schweren Elemente erbrütet werden und ohne Supernova kommen die nicht in den elementaren Umlauf. Ohne Supernova entsteht auch nichts jenseits des Eisens.