Wie aus Staubkörnern Planeten werden

„Wie aus feinsten Staubpartikeln große Planeten werden, ist wahrlich keine triviale Angelegenheit“, betont Privat-Dozent Dr. Mario Trieloff vom Mineralogischen Institut der Heidelberger Ruprecht-Karls-Universität. Schließlich hat die Entdeckung extrasolarer Planeten das Interesse an der Entstehung fester, erdähnlicher Planeten wieder geweckt.

„Wenn wir deren Entstehung verstanden haben, können wir auch sagen, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass in anderen Planetensystemen terrestrische Planeten vorkommen“, erläutert der Mineraloge Trieloff. Deshalb hatte der Heidelberger Wissenschaftler zusammen mit Kollegen anderer Universitäten ein Schwerpunktprogramm zu dieser Thematik bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) beantragt. Das Programm mit dem Titel „The first 10 Million Years of the Solar System — a Planetary Materials Approach“ wurde dieser Tage genehmigt und wird von Mario Trieloff zusammen mit Professor Klaus Mezger von der Universität Münster koordiniert.

Ein idealer Zeitpunkt für den Start des Schwerpunktprogrammes, denn um etwas über die Frühphase der Planetenentwicklung zu erfahren, ist es notwendig, extraterrestrisches Material in Form von Meteoriten oder Asteroiden zu untersuchen. Gerade derartiges Material wurde in den vergangenen zehn Jahren besonders häufig in entlegeneren Gebieten der Erde gefunden, wie etwa in der Antarktis oder in Wüstengebieten. „Dadurch steht vermehrt Material von selteneren Meteoritenarten zur Verfügung“, erläutert Mario Trieloff.

Hinzu kommt Probenmaterial aus der Stardust-Mission der NASA, die zum Ziel hatte, Partikel aus der Gashülle des Kometen Wild 2 sowie von interstellarem Staub einzufangen und zur Erde zu bringen. Seit Januar 2006 ist dieses den Wissenschaftlern zugängig, auch Forschern von einigen deutschen Universitäten, die an der Stardust-Mission beteiligt waren. Gleichzeitig sind die Analysemethoden im letzten Jahrzehnt immer besser geworden und so genügen schon winzigste Probenmengen, um beispielsweise Altersdatierungen der Meteoriten mit Hilfe massenspektrometrischer Untersuchungen vorzunehmen.

Besonders die verbesserten Analyseverfahren sind notwendig, um herauszufinden, wie aus einer Staubscheibe, welche die Sonne vor etwa 4,6 Milliarden Jahren umgab, schließlich große Planeten entstanden. Hierfür konzentrieren sich die Forscher beispielsweise auf die Untersuchung so genannter Chondrite (von griechisch chondros: Korn), Meteorite mit kleinen Gesteinskügelchen, deren Zusammensetzung der des ursprünglichen Sonnensystems entspricht. Chondrite enthalten die ersten Millimeter bis Zentimeter großen Festkörper, die sich in unserem Sonnensystem aus mikrometerfeinen Staubteilchen gebildet haben.

Für die Wissenschaftler aus Bayreuth, Berlin, Frankfurt, Heidelberg, Mainz, Münster und weiteren nationalen Standorten stehen für die kommenden drei Jahre zunächst einmal 2,2 Millionen Euro pro Jahr für Projekte zur Verfügung, die sie in den kommenden Monaten noch beantragen müssen. Mario Trieloff rechnet damit, dass ungefähr 40 Projektanträge eingehen werden, von denen die DFG etwa zwei Drittel positiv bescheiden wird. Dabei ist es ebenfalls ein Ziel, die verstreuten Arbeitsgruppen im Bereich der Planetologie in Deutschland besser zu vernetzen.

Es werden aber nicht nur Forschungsvorhaben in dem Schwerpunktprogramm finanziert. Ein weiteres Ziel ist die Unterstützung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Hierfür sind neben gemeinsamen Treffen der Arbeitsgruppen auch Trainingsprogramme und Sommerschulen für Doktoranden und Postdoktoranden fest eingeplant.

Stefan Zeeh

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