In unseren Forschung­saktivitäten versuchen wir Schlüsselfragen zu Planeten und ihrer Entstehung zu beantworten. In irdischen Labor­experimenten, unter Schwere­losigkeit und in (Computer­)modellen reicht dies von Fragen nach der Haftung von nanometergroßen Eis­partikeln in proto­planetaren Scheiben über die Entstehung von km-großen Planete­simalen bis hin zu Photo­phorese und Staub­teufeln auf dem Mars und die Entstehung eisen­reicher Planeten wie Merkur.

Die Lösung für eine problematische Phase der Planetenentstehung

In einer Cover-Story des Fachmagazins Nature Physics konnten wir gemeinsam mit unseren Kollegen eine mögliche Lösung für ein Problem finden, das in der Frühphase der Planetenentstehung auftritt. Nachdem Staubpartikel zu Millimeter großen Aggregaten auf dem Weg zum Planeten durch einfache, haftende Stöße gewachsen sind, kommen sie ein einen Zustand, indem sie in Kollisionen nur noch voneinander abprallen. Um sie aber effektiv zu konzentrieren und weiter zu Planetesimalen zu entwickeln, müssten sie Zentimeter oder gar Dezimeter groß sein. In Fallturmexperimenten und Simulationen fanden wir eine neu Wachstumsphase, die genau diese Lücke füllen kann. Bedingt durch die Stöße der Millimeterpartikel, laden diese sich elektrisch auf. Das ermöglicht ihnen die Bildung sehr stabiler Aggregate, die in der Tat (mindestens) mehrere Zentimeter Größe erreichen können.

Den Link zur Publikation finden Sie hier:
T. Steinpilz, K. Joeris, F. Jungmann, L. Brendel, J. Teiser, D. Wolf, T. Shinbrot, and G. Wurm, Electrical Charging Overcomes the Bouncing Barriers in Planet Formation, Nature Physics, 16:225-229, 2020.

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