Kosmisches Strahlenbad: Erdähnliche Planeten dank Supernovae
Felsplaneten wie die Erde könnten laut einer japanischen Forschungsgruppe(öffnet im neuen Fenster) viel häufiger sein als bisher angenommen. Eine nahe Sternenexplosion, eine Supernova , könnte durch kosmische Strahlung und radioaktive Elemente dazu beigetragen haben, dass sich bei der Entstehung unseres Sonnensystem felsige und trockene Welten bildeten.
Damit Planetesimale – Objekte aus Gestein und Eis, aus denen Planeten entstehen – austrocknen können, müssen sie in jungen Sternensystemen einer enormen Wärme ausgesetzt sein. Diese kann hauptsächlich durch den radioaktiven Zerfall kurzlebiger Radionuklide (SLRs) wie Aluminium-26 entstehen.
Tatsächlich zeigen frühere Analysen von Meteoriten, dass ein solcher Zerfall im frühen Sonnensystem häufig vorkam. Jedoch kann eine Supernova als einzige Wärmequelle nicht ausreichen – das stimmt nicht mit der in den Meteoriten gefundenen Menge an Nukleotiden in unserem Sonnensystem überein.
Um genügend radioaktives Material zu liefern, müsste sich die Supernova so nah am frühen Sonnensystem befunden haben, dass sie die Staub- und Gasscheibe zerstört hätte, aus der sich die Planeten bildeten.
Modellierung einer Supernova in Sonnensystemnähe
Deshalb schlägt die aktuelle Studie einer Forschungsgruppe um Ryo Sawada von der Universität Tokio ein neues Konzept vor: den Immersionsmechanismus. Dazu modellierte das Team eine Supernova, die sich in einer Entfernung von etwa 3,2 Lichtjahren ereignete. Dies ist eine sichere Entfernung, damit die planetenbildende Scheibe nicht zerstört wird.
Bei der simulierten Sternenexplosion entstand eine Schockwelle, bei der überwiegend Teilchen wie Protonen beschleunigt wurden und sich als kosmische Strahlung ausbreiteten. Das Modell zeigt, dass der für die Entstehung von Gesteinsplaneten notwendige radioaktive Zerfall kurzlebiger Radionuklide auf zwei Arten zustande kam.
Einerseits führte die modellierte Supernova dazu, dass einige Elemente wie Eisen-60 direkt in die planetenbildende Scheibe unseres Sonnensystems gelangten. Andererseits kollidierte die kosmische Strahlung mit der stabilen Materie der planetaren Scheibe mit einer so hohen Energie, dass dadurch radioaktive Isotope wie Aluminium-26 entstanden.
Die Forschungsgruppe verglich ihr Modell mit den Meteoriten unseres Sonnensystems und den darin enthaltenen Mengen an radioaktiven Isotopen. Beide stimmten miteinander überein.
Dieser Mechanismus könnte laut dem Forschungsteam im gesamten Universum allgegenwärtig sein. Dadurch könnten ungefähr 10 bis 50 Prozent der sonnenähnlichen Sterne planetenbildende Scheiben mit SLR-Häufigkeiten beherbergen, die denen unseres Sonnensystems ähneln. Eine nicht sehr präzise Angabe, die dennoch darauf hindeutet, dass es im Weltraum zahlreiche felsige und potenziell bewohnbare Welten gibt.
Zur Studie
Die Studie wurde am 10. Dezember 2025 in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht: Cosmic-ray bath in a past supernova gives birth to Earth-like planets(öffnet im neuen Fenster) (Kosmisches Strahlenbad in einer vergangenen Supernova bringt erdähnliche Planeten hervor).