Falling Evaporating Body

Künstlerische Darstellung der Trümmerscheibe um Beta Pictoris mit Exokometen und Exoplaneten. Quelle: NASA

Ein Falling Evaporating Body (abgekützt FEB, englisch für fallender verdampfender Körper) ist in der Astronomie ein angenommener kleiner vereister Himmelskörper, populärwissenschaftlich Exokomet genannt (d. h. ein Komet außerhalb unseres Sonnensystems), der in der Nähe eines Sterns verdampft.

FEBs werden als Erklärung herangezogen für eine zufällige und veränderliche Komponente in den Absorptionslinien der Trümmerscheiben um junge Sterne mit einem Alter von wenigen Millionen Jahren. Diese Absorptionslinien, meistens des einfach ionisierten Kalziums, sind häufig rotverschoben und entstehen temporär durch Gas, das in der Sichtlinie zwischen dem Stern und dem Beobachter freigesetzt wird.

Falling Evaporating Bodies sind bisher ausschließlich um junge Sterne der Spektralklasse A gefunden worden, wobei es sich häufig um Herbig-Ae/Be-Sterne handelt. Dies ist die Folge eines Selektionseffekts:

  • die jungen A-Sterne entwickeln sich schnell genug, um über den Strahlungsdruck das zirkumstellare Gas aus der Protosternphase zu vertreiben
  • ihre Strahlung hat die notwendige Leuchtkraft, um kleine Himmelskörper im Abstand einiger Sternradien zu verdampfen, und
  • im Gegensatz zu den B- und O-Sternen gibt es viele A-Sterne in relativer Nähe zu unserem Sonnensystem.

Bei älteren Sternen dagegen sinkt die Kometenaktivität soweit ab, dass eine zufällige Entdeckung unwahrscheinlich wird.

Die jungen A-Sterne zeigen Sternwinde mit Massenverlustraten von bis zu 10−7 Sonnenmassen pro Jahr. Um das Signal der Falling Evaporating Bodies von den Absorptionslinien dieses starken Sternwinds zu trennen, müssen die FEBs entsprechend große Gasmengen freisetzen. Daher wird der Durchmesser der nachweisbaren Exokometen auf bis zu 100 Kilometer geschätzt, während die Kometen im Sonnensystem über einen maximalen Durchmesser von 20 Kilometern verfügen.

Beispiele

Falling Evaporating Bodies wurden in den Trümmerscheiben von folgenden Sternen nachgewiesen:

Literatur

  • G. Cataldi et al.: Herschel HIFI observations of ionised carbon in the beta Pictoris debris disk. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1312.0924v1.
  • Hervé Beust, Pierre Valiron: High latitude gas in the Beta Pictoris system. A possible origin related to Falling Evaporating Bodies. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2007, arxiv:astro-ph/0701241v1.
  • F. Kiefer et al.: Exocomets in the circumstellar gas disk of HD 172555. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2014, arxiv:1401.1365v1.

Weblinks

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NASA-ExocometsAroundBetaPictoris-ArtistView.jpg
Credit: NASA/FUSE/Lynette Cook

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http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/features/bios/roberge/roberge_image.html

Aki likes this image because it shows the dynamic nature of the planet-formation process, with many processes operating at once.

This is an artist's conception of the view toward the young star Beta Pictoris from the outer edge of its disk. Beta Pictoris is a 12 million year old star located only 19 parsecs from the Sun. It is surrounded by a disk of dust and gas produced by collisions between, and evaporation of, asteroids and comets. A giant planet may have already formed, and terrestrial (Earth-like) planets may be forming.

A young terrestrial planet gaining mass by collision with an asteroid is shown just to the right of center. The planet is dry and without an atmosphere. It will likely acquire one later from the impact of water asteroids, or other kinds of ice-rich asteroids.

A team of astronomers led by Dr. Roberge used NASA's FUSE telescope to learn that the gas in the Beta Pictoris disk is extremely carbon-rich, much more so than expected, based on what is known about asteroids and comets in our Solar System.

The inset panels show two possible outcomes for mature terrestrial planets around Beta Pic. The top one is a water-rich planet similar to the Earth; the bottom one is a carbon-rich planet, with a smoggy, methane-rich atmosphere similar to that of Titan, a moon of Saturn.

NASA press release: http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/betapic.html

Publication Date: August, 2007