Montag, 15. Oktober 2012

Weltraumteleskop entdeckt gewaltige Wassermengen um entstehenden Stern

 
Der prästellare Kern "Lynds 1544". | Copyright: ESA/Herschel/SPIRE/HIFI/Caselli et al. 

Leeds (England) - Mit Hilfe des europäischen Weltraumteleskop "Herschel" haben Astronomen gewaltige Mengen Wasserdampf in einer Gas- und Staubwolke entdeckt, die kurz davor steht, zu einem neuen sonnenähnlichen Stern zu kollabieren. Die dortige Wassermenge könnte die irdischen Ozeane 2000 Mal befüllen und in ferner Zukunft auch die Grundlage für lebensfreundliche Wasserflächen auf Planeten um den entstehenden Stern bilden.

Sterne entstehen im Innern von kalten, dunklen Wolken aus Gas und Staub, sogenannten prästellaren Kernen, die aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren, wenn die Schwerkraft den Gasdruck dominiert. Auslöser hierfür können z. B. die Druckwelle einer nahen Supernova, Dichtewellen in der interstellaren Materie oder der Strahlungsdruck bereits entstandener Jungsterne sein.

Schon zuvor wurde Wasser - und damit die Grundlage des irdischen Lebens - auch außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Entweder als Gas, als Eisüberzug über kleinsten Staubkörners in der Nähe aktiver Sternentstehungen und innerhalb protoplanetarer Staub- und Gasscheiben, die junge Sterne umkreisen und die Grundlage der Planetenentstehung bilden.


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Die neue Herschel-Entdeckung eines kalten prästellaren Kerns im Sternbild Taurus (Stier), den die Forscher auf die Bezeichnung "Lynds 1544" (L1544) getauft haben, ist allerdings die erste Entdeckung von Wasserdampf in einer Molekülwolke, die kurz davor steht, zu einem Stern zu werden.

Diese Wolke beinhaltet Wasserdampf, mit dem die irdischen Ozeane 2000 Mal aufgefüllt werden könnten. Von den Staubkörnchen wurde dieses Wasser durch hochenergetische kosmische Strahlung befreit, die die Wolke durchdringt.

"Um diese Mengen an Wasserdampf zu erzeugen, muss es in dieser Wolke einst enorme Mengen an Eis gegeben haben", erläutert Dr. Paola Castelli von der University of Leeds in einer Studie, die aktuell im Fachmagazin "Astrophysical Journal Letters" veröffentlicht wurde. Diese Eismenge schätzen die Wissenschaftler auf das rund Dreimillionenfache des in den Erdozeanen gebundenen Wassers.


Detailaufnahme der prästellaren Molekülwolke "Lynds 1544" mit einem Durchmesser von mehr als 1.000 Astronomischen Einheiten, zusammen mit der Emissionskurve, die gewaltige Wassermengen offenbart.
| Copyright: ESA/Herschel/SPIRE/HIFI/Caselli et al.

"Vor unserer Entdeckung ging man davon aus, dass Wasser nur in Form von Eis um die Staubkörnchen in einer solchen kalten Wolke gebunden sein könne, da es schlicht und einfach dort zu kalt ist, als dass Wasser in den gasförmigen Zustand übergehen könnte. Jetzt müssen wir unser Wissen über die chemischen Prozesse in derart dichten Regionen überprüfen. Besonders wichtig ist hier die kosmische Strahlung, die dafür sorgt, dass das Wasser gasförmig bleibt."

Hinzu zeigen die Beobachtungen, dass die Wassermoleküle sich in Richtung des Zentrums der Wolke bewegen, dorthin also, wo einst wahrscheinlich der neue Stern entstehen wird. Obwohl es bislang noch keine Anzeichen für Sterne in der dunklen Wolke gibt, deutet dieser Vorgang für die Wissenschaftler daraufhin, dass der Schwerkraftkollaps der Sterngeburt bereits eingesetzt hat.

"Es gibt hier genug Material, um mindestens einen sonnenähnlichen Stern entstehen zu lassen. Somit könnte später auch einmal ein Planetensystem wie das unsere hinzukommen", so Castelli.

Während ein Teil vorhandenen Wassers also Teil des entstehen Sterns im Innern von Lynds 1544 werden wird, wird der Rest wohl in der protoplanetaren Scheibe um diesen Stern gebunden und steht dann sozusagen als Wasserreservoir für potentiell entstehende Planeten zur Verfügung.

"Dank Herschel können wird nun die 'Spur des Wassers' in einer prästellaren Molekülwolke im interstellaren Medium verfolgen - es während des Sternentstehungsprozesses beobachten. Vielleicht entstehen einst um diesen Stern auch Planeten wie die Erde, wo das Wasser dann auch die Grundlage für Leben bilden kann", kommentiert der Herschel-Projektwissenschaftler Göran Pilbratt die Entdeckung.

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Quelle: ESA
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