Das zeigt ein Blick in das frühere Sonnensystem eines internationalen Teams. Die inneren Planeten des Sonnensystems - Merkur, Venus, Erde und Mars - sind im Vergleich zu Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus klein und trocken. Auch besitzen die äußeren Planeten mehr flüchtige Elemente wie Helium, Wasser- oder Kohlenstoff. Die Forschenden der ETH und Universität Zürich liefern dafür nun mit Kollegen aus Deutschland und England anhand von Computersimulationen des frühen Sonnensystems eine Erklärung im Fachmagazin "Science". Und widersprechen damit dem gängigen Modell der Planetenentstehung, wie die ETH Zürich mitteilte.
Demnach formten sich extrem früh die ersten Planetenbausteine des inneren Sonnensystems, als das Sonnensystem vor 4,5 Milliarden Jahren aus einer Gas- und Staubscheibe entstand. Die etwa 100 Kilometer großen Urbrocken bestanden aus Eiskristallen, an denen ein Teil des Wasserdampfs auf Staubkörnern kondensierte.
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Gasscheibe enthielt Isotop Aluminum-26
Nur: Die Gasscheibe enthielt auch das radioaktive Isotop Aluminum-26, das die noch wasserreichen Brocken erbten und von innen aufheizte. Es bildete sich Lava und Wasser, welches durch die Hitze verdampfte.
Danach war es während rund einer halben Million Jahre ruhig im Sonnensystem, bevor die zweite Welle der Planetenentstehung im äußeren Sonnensystem Fahrt aufnahm. Es bildeten sich neue Planetenbausteine aus Staubpartikel, die sich in Richtung Sonne bewegten und an der Grenze zwischen dem inneren und äußeren Sonnensystem aufgehalten wurden.
Ein großer Teil des radioaktiven Isotops war da jedoch bereits zerfallen, sodass weniger flüchtige Elemente abdampfen konnten. Dies ebnete den Weg für die Entstehung der Gas- und Eisriesen.
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Innere Planeten brauchten wesentlich länger
"Die Bildung der Planeten im äußeren Sonnensystem begann später, war aber deutlich schneller beendet; die inneren Planeten brauchten wesentlich länger", erklärte der Erstautor der Studie, Tim Lichtenberg von der Uni Oxford.
Im inneren Sonnensystem kollidierten die Planetenbausteine miteinander und wuchsen durch Ansammeln von Staubkörner zu ihrer heutigen Größe und Zusammensetzung heran. Wahrscheinlich erhielt die Erde in der späten Phase zusätzlich wasserreichen Nachschub aus dem äußeren Sonnensystem, den Jupiter aufgrund seiner Schwerkraft ins Innere ablenkte.