Zweites Planetesimal-Kollision in Fomalhaut stellt Planetenentstehungsmodelle infrage

Das Fomalhaut-Sternsystem, das sich in einer Entfernung von 25 Lichtjahren befindet, bietet der Astrophysik eine seltene Gelegenheit, die Dynamik der Planetenentstehung quasi in Echtzeit zu beobachten. Grund dafür ist die Dokumentation einer zweiten katastrophalen Kollision massereicher Gesteinskörper, sogenannter Planetesimale, innerhalb von nur zwei Jahrzehnten. Diese bahnbrechende Untersuchung, unter der Leitung von Paul Kalas von der University of California, Berkeley, wurde am 18. Dezember 2025 in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht. Die gewonnenen Erkenntnisse legen überzeugend nahe, dass der Prozess der Planetenbildung weitaus turbulenter und häufiger ablaufen könnte, als es die gängigen theoretischen Modelle bisher vorsahen.

Die Ereigniskette begann mit einem Objekt, das ursprünglich als Fomalhaut b bekannt war und erstmals Mitte der 2000er Jahre gesichtet wurde. Nachdem dieses Objekt bis 2014 verschwunden war, wurde es später als eine sich ausdehnende Staubwolke, bekannt als Circumstellar Source 1 (CS1), neu klassifiziert. Im Jahr 2023 gelang es dem Hubble-Weltraumteleskop, eine neue, helle Punktquelle zu erfassen, die Forscher als Circumstellar Source 2 (CS2) identifizierten. Diese Quelle wird als Überrest eines separaten, zweiten Planetesimal-Zusammenstoßes interpretiert. Wissenschaftler schätzen, dass die an diesen Einschlägen beteiligten Körper einen Durchmesser von etwa 30 Kilometern aufwiesen – größer als Phobos, der Marsmond. Die Häufigkeit dieser Ereignisse stellte die Fachwelt vor ein ernstes Rätsel, da theoretische Berechnungen, wie der Astrobiologe Jason Van darlegte, solche Kollisionen nur einmal in 100.000 Jahren oder seltener erwarten ließen.

Fomalhaut, ein Stern der Klasse A, der doppelt so massereich und zwanzigmal leuchtkräftiger als unsere Sonne ist, fungiert als unschätzbares natürliches Laboratorium zur Erforschung der Entstehungsmechanismen steiniger Welten. Mit einem geschätzten Alter von lediglich 440 Millionen Jahren – im Vergleich zu 4,6 Milliarden Jahren unserer Sonne – dient das System als wichtiger Stellvertreter für die frühe Geschichte unseres eigenen Sonnensystems. Frühere Beobachtungen hatten bereits darauf hingedeutet, dass die dortigen Planetesimale reich an flüchtigen Bestandteilen sind, was sie in ihrer Zusammensetzung eisigen Kometen ähnelt.

Die Beobachtungen dieses Systems werden nun intensiviert. Es wurden bereits weitere Beobachtungszyklen mit der Nahinfrarot-Kamera (NIRCam) des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) genehmigt. Diese geplanten Untersuchungen zielen darauf ab, die Größe und die chemische Signatur der Staubpartikel in CS2 präzise zu bestimmen, wobei ein besonderes Augenmerk auf den Nachweis von Wasser oder Eis gelegt wird. Die Forschergruppe möchte zudem klären, ob möglicherweise verborgene, massereichere Exoplaneten durch ihre Gravitation Einfluss auf diese Kollisionsereignisse nehmen.

Der Astronom Mark Wyatt vom Trinity College in Cambridge betonte die immense Bedeutung dieser Beobachtungen. Er hob hervor, dass sie eine seltene Gelegenheit bieten, die Größe und die Gesamtanzahl der kollidierenden Körper innerhalb der Staubscheibe abzuschätzen – Informationen, die auf anderem Wege kaum zugänglich wären. Dieses aufsehenerregende Ergebnis dient zugleich als wichtige Mahnung für künftige Missionen zur Entdeckung von Exoplaneten mittels reflektiertem Licht. Denn Staubwolken können über Jahre hinweg fälschlicherweise als Planeten interpretiert werden, was die Detektion erschwert.