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In ihrem Paper „ELEMENTAL ABUNDANCES OF SOLAR SIBLING CANDIDATES”(bald in Astrophysical Journal, oder für lau hier auf ArXiv) gehen Ivan Ramirez auf die Suche nach Sonnen, die in der unmittelbaren Nachbarschaft unseres Zentralgestirns entstanden.

Hier ein paar Worte über die Wiege unseres Sonnensystems. Natürlich ist alles mal wieder komplizierter, aber ich bin nur ein einfacher Mineraloge.
Der Kreissaal war wohl in einer HII Region einer großen Molekülwolke. Solche kann man auch heute noch beobachten, z.B. der Eta Carina Nebel im Titelbild, so etwa 200 Lichtjahre im Durchmesser (das Bild ist nachbearbeitet, also sieht es wohl in Realität leider nicht ganz so spektakulär aus). Innerhalb solcher Wolken kann es zu Verdichtungen, das Material kollabiert auf einen relativ kleinen Bereich. In diesen Knubbeln etwas erhöhter Dichte bilden sich dann Sonnen, und dann geht es los mit Staubscheiben, Planetenbildung und all den faszinierenden Dingen. Durch den Strahlungsdruck der jungen Sonnen wird der meiste Staub weggeblasen, und übrig bleiben dann in einem offenen Cluster (Open Cluster) Sonnensysteme, die ihre eigenen Wege gehen. Das kann visuell sehr ansprechend aussehen:

2048px-NGC602

Wie findet man nun heraus, wer unter all den Nachbarsternen sich damals mit unserer Sonne im Sandkasten geprügelt hat?
Die Suche konzentriert sich auf den Stern an sich. Im Zentralgestirn ist der Großteil der Masse unseres Systems, also sollten die chemischen Eigenschaften des Sterns einiges aussagen. Das umgebende potentielle Sonnensystem wäre in jedem Fall erst mal schwer/indirekt zu beobachten, und wohl von so vielen späteren Einflüssen abhängig, dass es für einen direkten Vergleich kaum brauchbar wäre. Wenn man einen Stern beobachtet, kann man also spektroskopisch Informationen über die Zusammensetzung herausfinden.

Infos über die Umgebung unserer jungen Sonne bei der Entstehung hier in diesem sehr ausführlichen Paper von Fred Adam, The Birth Environment of the Solar System (auch für lau auf ArXiv, sollte Mode machen.)

Und über die direkte Nachbarschaft der Sonne während der Entstehung des Sonnensystems wissen wir inzwischen einiges, vor allem aus primitiven Meteoriten, den Chondriten. Diese sind seit damals kaum verändert (wurden zumindest nicht komplett aufgeschmolzen) und weisen in ihrem Material diverse kurzlebige Isotopensysteme auf, die (wahrscheinlich) einige Supernovae in der unmittelbaren Umgebung damals vorrausetzen, die das Material in den solaren Urnebel geblasen haben. So spricht einiges dafür, dass unsere Sonne in der Tat in einer recht gewalttätigen Umgebung zusammen mit bis zu ein paar tausend anderen geboren wurde. Der Kreissaal ist allerdings wohl lange weg, die Cluster halten nur um die 100 Millionen Jahre. Zeitweise war M67 ein Kandidat, aber das scheint nicht mehr aktuell zu sein.

Als erstes wurde auf die dynamischen Eigenschaften geschaut – die Umlaufbahn der Sonne und anderer Kandidaten wurde also zurückgerechnet, um zu sehen ob die Körper vor 4.6 Milliarden Jahren nahe beieinander waren. Das ist wohl mindestens so kompliziert wie es sich anhört.

Dann wurden hochauflösende Spektren im optischen Bereich von diesen Sternen aufgenommen, woraus die Gehalte an O, Na, Al, Si, Ca, Sc, Ti, V, Cr,Mn, Co, Ni, Y, und dann noch Ba ermittelt wurden. Anhand Eigenschaften wie Temperatur und Metallizität (dem Verhältnis von Eisen und Wasserstoff) konnte das Alter der Sterne geschätzt werden.

In der finalen Gruppe an Kandidaten wurde anhand von Elementverhältnissen zum Eisengehalt nach den ähnlichsten Sternen gesucht. Der Gedanke ist, dass Sterne, die in einer gut durchgemischten Staubwolke gebildet wurden, vergleichbare Gesamtzusammensetzungen hatten.
Ba und Na stellten sich als nützlichste Elemente für diesen Zweck heraus, da sie die größte Streuung zeigten, während die anderen Elemente eher innerhalb der beobachtungsbedingten Streuung der Werte, der Messabweichung lagen.
Am Ende waren HD28676, HD91320, HD154747 sowie HD162826 als wahrscheinlichste Kandidaten übrig. Aber nur bei HD162826 passten auch die dynamischen Charakteristika wirklich. Es ist ein F-Stern, also ähnlich groß wie unsere Sonne, in 110 Lichtjahren Entfernung. Dummerweise haben bisherige Beobachtungen zumindest keine Planeten von der Größe Jupiters und mehr ergeben.

Das ist schon mal alles sehr spektakulär. Allerdings wurde im Zusammenhang mit diesen Ergebnissen wieder auf die Theorie verwiesen, dass Material und damit auch Lebenskeime zwischen Sonnensystemen ausgetauscht werden könnten, Lithopanspermie. Eine Studie von Belbruno et al. (in Astrobiology, dem eher verlässlichen Journal auf dem Gebiet, hier auf ArXiv) von 2012 deutet auf diese Möglichkeit gerade in einem solchen jungen Cluster während der ersten 100-500 Millionen Jahre hin. Später wird es schon schwieriger mit einer solchen Fernbefruchtung, siehe Melosh et al.

Dass es grundsätzlich Möglich ist, Lebensformen ins Weltall zu blasen, ist wohl einigermaßen bestätigt, siehe gerade die jüngsten Entdeckungen von erkennbarem biologischem Material sogar in Impaktschmelzen.

Ein Problem ist allerdings, dass es während dieser Phase, der auslaufenden Trümmerscheibe oder Debris Disk, noch an allen Ecken und Enden kracht und knallt. Und diese Impakte sind der Entstehung von Leben nicht unbedingt förderlich. Andererseits, unsere Erde hatte schon schnell eine feste Kruste wohl mit flüssigem Wasser, 4.4 Milliarden Jahre alte Minerale deuten darauf hin. Also waren die Grundbedingungen für Leben schon gegeben – und vielleicht wurde es von einem dieser großen Impakte in den Weltraum transportiert. Oder das ganze lief anders herum ab, und wir sind Nachkommen von Bazillen aus HD162826.

Ein Kommentar zu “Kosmischer Kindergarten: Alter Sandkastenfreund der Sonne wiedergefunden ?

  1. Pingback: Stardust: Staubbrösel aus der Unendlichkeit | EXO- PLANETAR

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