Projekt P1: Massen und dynamisches Anheizen von Trümmerscheiben (AIU/Jena)

• Prof. Dr. Alexander Krivov (Leiter)
• Dr. Mark Booth (Postdoc)

Zusammenfassung

Das Hauptziel dieses Projekts ist es, ein detailierteres Verständnis der Ursprünge von Trümmerscheiben zu erlangen und den Zusammenhang zwischen sichtbarem Staub und unsichtbaren Planetesimalen genauer nachzuvollziehen. Dies schließt Fragen nach dem Massenbudget und dem Anheizmechanismus ein. In der ersten Phase haben wir das Scheibenmassen-Problem aufgedeckt: Die Gesamtmassen in hellen Trümmerscheiben, die nötig sind, um sie mit Kollisionsmodellen zu beschreiben, übersteigen die Masse in Festkörpern aus der vorangegangen protoplanetaren Phase deutlich. Wir werden eine Reihe von Lösungsmöglichkeiten zu diesem Problem untersuchen. Die andere Schlüsselfrage ist die nach der Anregung von Trümmerscheiben und damit der Initiierung der Staubproduktion. In der ersten Phase konnten wir zeigen, dass Selbstanheizung durch mittelgroße Planetesimale effektiver ist als zuvor gedacht. Allerdings hängt die Effizienz stark von der Scheibenmasse und somit auch vom Massenproblem ab. Umgekehrt kann eine verzögerte Anheizung auch geringere Anfangsmassen implizieren. Wir werden detailierte Modelle der Selbstanheizung entwickeln und auch den Fall der indirekten Anregung durch Planeten betrachten, wobei ein Planet zunächst einen Teil der Scheibe streut, der daraufhin den dynamisch noch kalten Teil anregt. In unseren Simulationen werden wir von einer körnigen Struktur für die Planetesimale ausgehen, wie es aktuelle Entstehungsmodelle vorhersagen. Dabei werden wir von der Zusammenarbeit mit den Projekten P5 bis P8 profitieren, die die Zusammensetzung und das Kollisionsverhalten solcher Körneragglomerate untersuchen.