Hier sieht man, wie sich die Zahl der Kollisionen im Laufe der Zeit verändert:
Der Großteil der Zusammenstöße findet also recht früh in der Entwicklung des Systems statt. Mit Fragmentation gibt es Anfangs mehr Kollisionen; insgesamt finden aber nur die Hälfte der Kollisionen während der ersten 20 Millionen Jahre statt. Ohne Fragmentation sind es 80 Prozent.
Interessant fand ich die Untersuchung zur Frage, wann bei den in der Simulation übrig geblieben erdähnlichen (d.h. erdgroß und im gleichen Abstand von ihrem Stern wie unsere Erde) die letzte große Kollision stattfand. D.h. ein Zusammenstoß mit einem Körper von planetarer Größe; in etwa so wie bei der Kollision die unseren Mond erzeugt hat. Das fasst dieses Diagramm zusammen:
Ein wenig mehr als die Hälfte – 56 Prozent – der erdähnlichen Planeten hat den letzten großen Zusammenstoß gleich in den ersten 50 Millionen Jahren hinter sich gebracht. 75 Prozent waren in den ersten 100 Millionen Jahren dran. Und bis auf eine Ausnahme hat jeder erdähnliche Planet der am Ende der Simulation übrig blieb zwischendurch eine solche Kollision erdulden müssen.
Das ist natürlich sehr interessant wenn es um die Frage geht, ob unser System aus Erde und Mond eher die Ausnahme oder etwas Normales ist. Wie diese Simulation nahelegt, scheint zweiteres der Fall zu sein. Eine große Kollision zwischen einem erdähnlichen Himmelskörper und einem anderen großen Brocken im Rahmen der Planetenentstehung ist durchaus typisch. Natürlich ist damit noch nicht belegt, das es wirklich so ist und vor allem nicht, das bei jeder solcher Kollision auch wirklich ein “Mond” entsteht.
Solche Untersuchungen sind aber auch wertvoll wenn es um die Frage der Habitabilität eines erdähnlichen Planeten geht. Findet die letzte große Kollision spät in der Entwicklung eines Planeten statt, kann er die dabei verlorenen Teile seiner Atmosphäre (sofern die vorher vorhanden war) nicht mehr ersetzen weil im System nicht mehr genug Material übrig ist. Findet sie früh statt, kann die Zeit noch reichen, sich erneut genug Gase zuzulegen um den Verlust auszugleichen.
Die Arbeit von Quintana und ihren Kollegen zeigt einerseits, dass es wichtig ist, bei solchen Simulationen nicht auf die Fragmentation der Himmelskörper zu verzichten. Auch wenn am Ende das gleiche Resultat entsteht: der Weg dorthin und damit auch die Eigenschaften der entstandenen Planetensysteme sind unterschiedlich. Nur 64 Prozent aller Kollisionen im Modell mit Fragmentation endeten mit einer Verschmelzung und die restlichen 36 Prozent darf man nicht vernachlässigen. Andererseits hat die Arbeit auch gezeigt, dass erdähnliche Planeten am Ende der Zusammenstöße recht häufig übrig bleiben. In 94 Prozent aller Fälle entstand mindestens eine “Erde”. Große Kollisionen sind in der Vergangenheit dieser “Erden” häufig, aber sie finden früh statt. Nur in ganz seltenen Fällen zeigten die Simulationen Kollisionen die mehr als eine Milliarde Jahre nach Beginn der Entstehung stattfanden (immerhin eine Zeit, für die es auf der Erde schon fossile Spuren frühen Lebens gibt).
Die gigantischen Kollisionen, die wichtig sind um einen Planeten wie die Erde zu dem zu machen, der er ist, scheinen also nichts Außergewöhnliches zu sein. Außerdem scheinen sie wirklich nur früh in der Entwicklung aufzutreten und nicht spät, wo sie für schon entstandenes Leben gefährlich werden können. Das klingt optimistisch, wenn es um die Frage der Suche nach Leben auf anderen Planeten geht. Aber man darf nicht vergessen, dass es sich hier um Simulationen handelt. Die sagen uns, was sein kann. Um herauszufinden, was wirklich ist brauchen wir konkrete Beobachtungsdaten. Aber auch die werden wir kriegen! In ein paar Jahren/Jahrzehnten sind die neuen Teleskope fertig, mit denen wir das bewerkstelligen können. Und dann werden wir wissen, wie es anderswo aussieht und welche Folgen die planetaren Kollisionen tatsächlich gehabt haben!
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