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Bern. Mit einem neuen Modell haben Astronomen die Entstehung des Jupiter nachgezeichnet und damit nun das große Rätsel um seinen Werdegang gelöst. Untersuchungen hatten bereits darauf hingedeutet, dass der Gasriese während zwei Millionen Jahren nur langsam gewachsen war. Die Forscher konnten nun zeigen, dass sich der Jupiter in verschiedenen Phasen herausgebildet hat. Und in diesen legte er nicht gleichmäßig an Masse zu.

Zuerst sammelte der Planetenembryo kleine Kieselsteine von nur wenigen Zentimetern Größe und formte während der ersten Million Jahre rasch einen Planentenkern, skizzieren die Forscher der Universitäten Bern und Zürich sowie der ETH Zürich im Fachblatt "Nature Astronomy". In der zweiten Phase, den folgenden zwei Millionen Jahren, ging das Wachstum ihnen zufolge langsamer voran. Grund dafür war, dass Kollisionen mit kilometergroßen Blöcken nur langsam mehr Masse hinzufügten, dafür jedoch viel Energie lieferten.

Die Zusammenstöße mit diesen Blöcken setzten Wärme frei. Diese Wärme wiederum heizte die Gasatmosphäre des jungen Jupiter auf und verhinderte eine schnelle Abkühlung, Kontraktion und weitere Gasanreicherung. So lasse sich die relativ lange Zeitspanne erklären, die Jupiter im Massenbereich von 15 bis 50 Erdmassen verbrachte, erklären die Forschenden. Erst in der dritten Phase reicherten sich dann schließlich Gase an und machten Jupiter zum Gasriesen mit rund 300 mal der Masse der Erde und einem Durchmesser von ungefähr 143.000 Kilometern.

Die Studie angestoßen hatten neuere Messungen der Zusammensetzung von Meteoriten, schrieb die Universität Bern. Diese hatten ergeben, dass das junge Sonnensystem, als es noch eine Scheibe aus Staub und Gas war, in zwei Regionen aufgeteilt war. Offenbar habe der Jupiter dabei die teilende Barriere dargestellt.

Während zwei Millionen Jahren, als der Jupiter von 20 auf 50 Erdmassen heranwuchs, störte er offenbar diese Staubscheibe und müsse eine Überdichtung erzeugt haben. Die Folge war, dass sich Material außerhalb seiner Umlaufbahn nicht mit dem Material innerhalb seiner Umlaufbahn vermischen konnte. Diese Trennung bestand, bis Jupiter genug Masse angereichert hatte, um Gestein umzulenken und in die inneren Regionen des Sonnensystems zu streuen.