Mineralien

Olivine Rain auf dem Protostar HOPS-68



Das Spitzer-Weltraumteleskop erkennt einen Regen von winzigen grünen Olivinkristallen


Neu veröffentlicht aus einer NASA-Pressemitteilung.

Olivine Regen: Das Konzept eines Künstlers für kristallinen Olivinregen auf einem sich entwickelnden Stern, inspiriert vom Spitzer-Weltraumteleskop. Bild von NASA / JPL Caltech / Universität von Toledo.

Absteigende Olivinkristalle

Winzige Kristalle eines grünen Minerals namens Olivin fallen nach Beobachtungen des NASA-Spitzer-Weltraumteleskops wie Regen auf einen aufkeimenden Stern.

Dies ist das erste Mal, dass solche Kristalle in den staubigen Gaswolken beobachtet werden, die um die Bildung von Sternen kollabieren. Astronomen diskutieren immer noch darüber, wie die Kristalle dorthin gekommen sind, aber die wahrscheinlichsten Schuldigen sind Gasstrahlen, die vom embryonalen Stern weggestrahlt werden.

Temperaturen so heiß wie Lava

"Um diese Kristalle herzustellen, braucht man so heiße Temperaturen wie Lava", sagte Tom Megeath von der University of Toledo in Ohio. Er ist der Hauptforscher der Forschung und der zweite Autor einer neuen Studie in Astrophysical Journal Letters. "Wir schlagen vor, dass die Kristalle in der Nähe der Oberfläche des sich bildenden Sterns gekocht wurden, dann in die umgebende Wolke getragen wurden, wo die Temperaturen viel kälter sind, und letztendlich wie Glitzer wieder abfielen."

Spitzers Infrarotdetektoren entdeckten den Kristallregen um einen entfernten, sonnenähnlichen embryonalen Stern oder Protostern, der im Sternbild Orion als HOPS-68 bezeichnet wird.

Olivinkristalle: Das Konzept eines Künstlers, wie die Olivinkristalle vermutlich in die äußere Wolke um den sich entwickelnden Stern oder Protostern transportiert wurden. Es wird angenommen, dass Jets, die vom Protostern wegschießen, wo die Temperaturen heiß genug sind, um die Kristalle zu kochen, sie in die äußere Wolke transportiert haben, wo die Temperaturen viel kälter sind. Astronomen sagen, die Kristalle regnen zurück auf die wirbelnde Scheibe aus Planetenstaub, die den Stern umkreist. Bild von NASA / JPL Caltech / Universität von Toledo.

Forsteritkristalle

Die Kristalle liegen in Form von Forsterit vor. Sie gehören zur Olivinfamilie der Silikatmineralien und sind von Peridot-Edelsteinen über die grünen Sandstrände Hawaiis bis hin zu fernen Galaxien überall zu finden. Die NASA-Missionen Stardust und Deep Impact haben die Kristalle in Nahaufnahmen von Kometen entdeckt.

"Wenn Sie sich irgendwie in die zusammenbrechende Gaswolke dieses Protostars transportieren könnten, wäre es sehr dunkel", sagte Charles Poteet, Hauptautor der neuen Studie, ebenfalls von der Universität Toledo. "Aber die winzigen Kristalle fangen möglicherweise das vorhandene Licht ein, was zu einem grünen Schimmer vor einem schwarzen, staubigen Hintergrund führt."

In den wirbelnden, planetenbildenden Scheiben, die junge Sterne umgeben, wurden zuvor Forsteritkristalle entdeckt. Die Entdeckung der Kristalle in der äußeren zusammenbrechenden Wolke eines Protosternes ist überraschend, da die Wolkentemperaturen bei minus 170 Grad Celsius liegen. Dies veranlasste das Astronomenteam zu der Vermutung, dass die Jets die aufgekochten Kristalle tatsächlich in die kalte äußere Wolke transportieren könnten.

Die Ergebnisse könnten auch erklären, warum Kometen, die sich in den kalten Außenbezirken unseres Sonnensystems bilden, die gleiche Art von Kristallen enthalten. Kometen werden in Regionen geboren, in denen das Wasser gefroren ist, viel kälter als die für die Bildung der Kristalle erforderlichen Temperaturen, etwa 700 Grad Celsius. Die führende Theorie, wie Kometen die Kristalle erlangten, besagt, dass sich die Materialien in unserem jungen Sonnensystem zu einer Planetenscheibe vermischt haben. In diesem Szenario wanderten Materialien, die sich in der Nähe der Sonne bildeten, wie z. B. Kristalle, schließlich in die äußeren, kühleren Regionen des Sonnensystems aus.

Olivinstern: Ein Infrarotlichtbild, das vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA erzeugt wurde. Ein Pfeil zeigt auf den embryonalen Stern mit dem Namen HOPS-68, in dem der Olivinregen vermutlich auftritt. Bild von NASA / JPL Caltech / Universität von Toledo.

Jets transportieren Kristalle durch Sonnensysteme

Poteet und seine Kollegen sagen, dass dieses Szenario immer noch zutrifft, spekulieren jedoch, dass Jets Kristalle in die einstürzende Gaswolke um unsere frühe Sonne gehoben haben könnten, bevor sie auf die äußeren Regionen unseres sich bildenden Sonnensystems regneten. Schließlich wären die Kristalle zu Kometen gefroren. Das Herschel-Weltraumobservatorium, eine von der Europäischen Weltraumorganisation geführte Mission mit wichtigen Beiträgen der NASA, nahm ebenfalls an der Studie zur Charakterisierung des sich bildenden Sterns teil.

Der Wert von Infrarot-Teleskopen

"Infrarot-Teleskope wie Spitzer und jetzt Herschel liefern ein aufregendes Bild davon, wie alle Bestandteile des kosmischen Eintopfs, der Planetensysteme ausmacht, miteinander vermischt werden", sagte Bill Danchi, leitender Astrophysiker und Programmwissenschaftler am NASA-Hauptsitz in Washington.

Die Spitzer-Beobachtungen wurden gemacht, bevor es im Mai 2009 sein flüssiges Kühlmittel verbrauchte und seine warme Mission begann.

Mehr über das Spitzer-Weltraumteleskop

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington. Die wissenschaftlichen Operationen werden im Spitzer Science Center am California Institute of Technology in Pasadena durchgeführt. Caltech verwaltet JPL für die NASA. Besuchen Sie die Spitzer-Website unter //www.nasa.gov/spitzer und //spitzer.caltech.edu