Wie Groß kann ein Gesteinsplanet werden?
Was wäre da die maximale Grenze? Ab einer gewissen Masse würde das ganze wohl kollabieren und zu einem Neutronenstern werden, b.z.w. je nach Material vielelicht sogar eine Fusion zünden? Wenn halt Bestandteile drinn sind die leichter als Eisen sind, was ja durchaus so sein könnte.
Und wie stark wäre dann dort die Schwerkraft?
4 Antworten
die astrophysiker haben ziemlich gut und genau die prozesse der entstehung von sonnensystemen erforscht. die bilden sich aus unterschiedlich zusammengesetzten interstellaren wolken aus staub und gas, in der regel überreste von supernova-explosionen.
wenn sich so eine wolke zusammenzieht und dabei anfängt zu rotieren, sammeln sich im zentrum nachn und nach hautpsächlich die gasförmigen elemente und bilden den protostern. staub und mineralien sind etwas träger und klumpen sich auf unterschiedlichen umlaufbahnen um den protostern zusammen. zündet im protostern das atomare feuer, d.h. er ist groß genug geworden, um die kernfusion wasserstoff zu helium zu beginnen, wird der rest durch den strahlungsdruck in äußere regionen "geblasen" und hat selbst keine chancen mehr, gewaltig groß zu werden.
es gibt allerdings doppel- und mehrfach sternsysteme, bei denen sich aus entsprechenden sehr gewaltigen gas- und staubwolken gleichzeitig mehrere gravitationskerne bilden, die dann zu zwei oder mehr sternen heranwachsen.
aber dass sich aus den staubelementen ungeheuer große gesteinsplaneten entwickeln können, ist astrophysikalisch unmöglich, weil sich in der verbleibenden staubscheibe mehrere, aber nicht ein einziger, riesiger gesteinsplanet bilden. zwar können einige in der frühzeit kollidieren (so wie aus dem protoplaneten theia nach der kollision mit der frühen erde der mond enstand) aber ggf. bilden sich dann monde aus den trümmern und kein noch größerer. die dynamik der eigengeschwindigkeit und die gesetzmäßigkeiten über die anziehung von massen stehen der "verschmelzung" zu einem super-gesteinsplaneten im wege, der so gewaltig werden könnte, um zu einem gravitationsmonster zu kolabieren.
neutronensterne, weiße zwerge, schwarze löcher und andere überbleibsel von supernova-explosionen entstehen immer und ausschließlich aus sternen/sonnen
Da gibt es keine feste Grenzgröße, je größer bzw. massereicher ein Gesteinsplanet ist, desto mehr Gas kann er quasi binden durch seine Schwerkraft und er wird irgendwann zu einem Gasplaneten, denn auch Gasplaneten sind letztlich Gesteinsplaneten, aber mit einer sehr ausgedehnten Atmosphäre. Ein Gesteinsplanet kollabiert also nicht irgendwann, er wird nur irgendwann zu einem Gasplaneten. Wo da die Grenze liegt hängt von verschiedenen Faktoren ab, vorallem vom Stern des Sternensystems, in dem sich der Planet befindet. Handelt es sich z.B. um einen massearmen Stern der wenig intensive Strahlung abgibt, dann können sich Gasplaneten leichter bilden, weil der geringere Strahlungsdruck die Atmosphäre der Gasplaneten quasi nicht wegblasen kann. Ein großer massereicher Stern dagegen würde es Gasplaneten schwer machen wegen der intensiven Strahlung. Aber auch der Abstand zum Stern spielt eine Rolle, Gasplaneten bilden sich quasi nur aus kaltem Gas, also in entsprechender Entfernung vom Stern, was aber wiederum von der Masse des Sterns abhängt. Kurzum, es gibt keine feste Grenzmasse von Gesteinsplanet zu Gasplanet. Aber bei Gasplaneten gibt es eine Grenzmasse zu Sternen (braune Zwerge), sie beträgt etwa 13 Jupitermassen.
Der Stern in einem Sternensystem vereint in sich fast die gesamte Masse des Systems. Bei der Sonne sind es 99,8%. Aus der restlichen Masse kann wohl kein Planet entstehen, bei dem die Kernfusion zuendet. Dieser Planet muesste 70 Jupitermassen haben, und Jupiter ist schon ein grosser Planet. Man hat auch nur wenige groessere Exoplaneten entdeckt. Der groesste hat den doppelten Durchmesser wie Jupiter.
Bei Planeten wandert das schwere metallische Material nach innen. Dieses Material benoetigt eine viel hoehere Temperatur und Druck als das Wasserstoff-Helium-Gemisch eines Sterns, um zu fusionieren. Da passiert also nichts.
Eine hochinteressante Frage.
Ich habe dazu nur das hier gefunden:
In dem Artikel wird zwar keine Maximalgröße oder -masse genannt, aber ich nehme an, das dies selbst Astronomen nicht wirklich beantworten können, da sie über diese Entdeckung (40 Erdmassen) selbst verblüfft sind.
Ich nehme aber an, das die theoretisch maximale Masse noch deutlich darüber liegt.