Je leest:

De vorming van vreemde zonnestelsels

De vorming van vreemde zonnestelsels

Auteur: | 24 augustus 2011

Wat is ons zonnestelsel toch mooi. Grote en kleine planeten draaien rustig hun rondjes om de zon, zonder enige last van elkaar te hebben. Veel vaker gaat het er bij de vorming van planetenstelsels nogal chaotisch aan toe. Kleine, potentieel leefbare planeten als de Aarde overleven het dan vaak niet. Dat blijkt uit computersimulaties die astronomen gemaakt hebben.

Onze zon en de planeten die daar omheen draaien vormen een zeer ordelijk en stabiel systeem. Alle planeten draaien in dezelfde richting om de zon, als de zon om zijn eigen as draait. De meeste planeten beschrijven bijna perfect cirkelvormige banen. Een cirkelvormige baan betekent dat de planeet op constante afstand van zijn ster blijft, waardoor de temperatuur op de planeet niet te veel schommelt. Hieruit blijkt dat ons zonnestelsel een rustige geschiedenis heeft gehad. Een dergelijk stabiel systeem zou volgens een Duits-Brits team van astronomen wel eens heel bijzonder kunnen zijn.

Door waarnemingen aan planetenstelsels rond andere sterren weten sterrenkundigen dat zonnestelsels nogal eens zeer chaotisch en onregelmatig zijn. Plantenbanen kunnen schots en scheef door elkaar staan met banen die extreem ellipsvormig zijn, zoals in de afbeelding hiernaast.

Ons zonnestelsel is ontstaan uit een wolk van gas en stof. Onder invloed van de zwaartekracht stort zo’n wolk in tot een roterende platte schijf. Omdat de meeste materie naar het centrum van de schijf wordt getrokken ontstaat daar een hete kern: een protoster. Om de protoster zweeft een roterende schijf van stof, de zogenaamde protoplanetaire schijf

De protoplanetaire schijf, met in het midden de protoster.

De materie in de platte protoplanetaire schijf klontert vervolgens samen waardoor planeten in stabiele banen gevormd worden. De omlooprichting van deze planeten is gelijk aan de draairichting van de ster. De banen lopen vrijwel parallel aan de evenaar van de ster. Volgens de sterrenkundigen komt deze ideale situatie echter maar weinig voor. Een zonnestelsel-in-wording kan gemakkelijk in botsing komen met een andere gaswolk. Het protosysteem trekt in dat geval veel extra massa naar zich toe, zoals te zien is in de afbeelding hieronder.

De nieuwe massa is vaak veel meer dan de massa die al rond de ster aanwezig was. Onder invloed van de extra massa kan de protoplanetaire schijf na verloop van tijd een eigen leven gaan leiden. Uit computersimulaties blijkt dat de schijf scheef kan gaan staan ten opzichte van de ster en zelfs in een totaal tegengestelde richting kan gaan draaien:

Ook in de veel zwaardere en scheve protoplanetaire schijf ontstaan na enkele miljoenen jaren planeten. Het resultaat is een scheef zonnestelsel waarin de draairichting van de ster en de omloopbanen van de planeten sterk kunnen afwijken. In ons zonnestelsel is deze afwijking klein, gemiddeld slechts 7%. Dit suggereert dat er zich waarschijnlijk ooit een bescheiden botsing met een gaswolk heeft voorgedaan.

Fig. 6

Uit de simulaties bleek tevens dat een dergelijk schots en scheef zonnestelsel zeer instabiel is. Kleine, lichte planeten zoals de Aarde kunnen in zo’n zonnestelsel makkelijk onder invloed van de zwaartekracht van grotere planeten komen.

Onder invloed van de zwaartekracht van een grotere planeet worden kleinere planeten één voor één uit het instabiele stelsel verstoten.

Zonder de warmte van zijn ster zal een kleine, potentieel leefbare planeet een koud en eenzaam klompje ijs worden in het uitgestrekte heelal. Als ons zonnestelsel een iets andere geschiedenis kende was dit volgens de astronomen ook het lot van de aarde geweest.

Zie ook

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 24 augustus 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.