Menu

Nieuwe theorie over vorming van planeten

19/02/2020 - Hypothese, New Horizons
Nieuwe theorie over vorming van planeten

Begin 2019 is de ruimtesonde New Horizons voorbij het Kuipergordelobject Arrokoth gevlogen, bijgenaamd de sneeuwman vanwege zijn vorm. Tijdens die passage heeft New Horizons heel wat nieuwe gegevens verzameld die volgens NASA nieuwe inzichten bied in hoe de planeten en planetesimalen (bouwstenen van planeten) ontstaan. Deze data maakt blijkbaar een einde aan een langlopende discussie over het ontstaan van die bouwstenen. Voorheen dacht men dat planetesimalen zijn ontstaan door een gewelddadig en heftig proces zoals botsingen. Nu blijkt dat ze gevormd worden door een traag en zacht proces. 

Na een jaar is alle verzamelde data van New Horizons ontvangen. Wetenschappers hebben een analyse gemaakt van deze gegevens. De eerste beelden van Arrokoth laten zien dat het object uit twee ongelijke delen bestaat die met elkaar zijn verbonden. Daarnaast heeft het object ook een gladde oppervlak en een gelijkmatige samenstelling. Aan de hand van de gegevens van New Horizons hebben wetenschappers een duidelijke computersimulatie kunnen maken die de wetenschappers een duidelijk beeld geven over Arrokoth en hoe het gevormd moet zijn. Arrokoth is het gevolg van “contact binair”, een object dat bestaat uit twee delen die elkaar raken. Beide delen zouden apart maar dicht bij elkaar gevormd zijn. Beide objecten hebben in een baan om elkaar tegen een lage snelheid gedraaid en zijn zo zachtjes tegen elkaar gekomen om het 36 kilometer lange object te vormen dat New Horizons heeft bestudeerd.

Een planetenstelsel ontstaat wanneer een deel van een enorme moleculaire wolk in de ruimte in elkaar stort door haar eigen zwaartekracht. Het grootste deel van de materie zit in het centrum van die wolk en zal de ster (zon) vormen. Het overige deel van de bolvormige nevel wordt afgeplat tot een protoplanetaire schijf waaruit de planeten en andere objecten in het stelsel gevormd worden. Over dat laatste bestaat onenigheid over en is al lange tijd een onderwerp voor discussie. Met de vondst van Arrokoth bestaan er nu twee mogelijke theorieën over het ontstaan van planeten.

De al lang bestaande eerste theorie stelt dat de bouwstenen van planeten zijn samengeklonterd tot steeds grotere klompen tot ze uiteindelijk planeten werden. Andere planetesimalen zijn dan weer op een bepaald ogenblik gestopt met groeien (bij gebrek aan materiaal). Arrokoth is daar een voorbeeld van. Het model van de theorie stelt dat planetesimalen ontstaan als verschillende delen van de zonnenevel (de wolk van gas en stof waaruit de zon en planeten zijn ontstaan) op een gewelddadige manier op elkaar botsen.

Een tweede, jongere theorie stelt dat de deeltjes uit dezelfde regio langzaam en zachtjes samenklonteren nadat de zonnenevel is ingestort onder zijn eigen zwaartekracht. De nieuwe gegevens van New Horizons wijzen erop dat Arrokoth gevormd werd wanneer een wolk is ingestort door zijn eigen zwaartekracht, zoals in de tweede theorie staat beschreven: langzaam en zacht. Twee andere bewijsstukken ondersteunen deze conclusie: de gelijkmatige kleur en samenstelling van het oppervlak van Arrokoth. Deze bewijsstukken tonen aan dat Arrokoth gevormd is uit nabijgelegen materiaal.

De afgevlakte vormen van de beide delen waaruit Arrokoth bestaat en het feit dat de polen en de evenaars van de twee delen opvallend dicht op één lijn liggen, wijzen er ook op dat Arrokoth door een meer rustige samensmelting is gevormd. Het gladde oppervlak dat weinig kraters bevat is goed bewaard gebleven sinds het einde van de periode van planeetvorming. Volgens wetenschappers zou Arrokoth meer dan 4 miljard jaar oud zijn.

Opvallend aan Arrokoth is ook de merkwaardige rode kleur van het oppervlak. Het oppervlak zou bedekt zijn met methanolijs en een roodkleurig materiaal waarvan wetenschappers niet precies weten wat het is. Vermoedelijk zijn het de complexe organische moleculen die de rode kleur geven. Hoewel het om een rode kleur gaat, zou Arrokoth er voor een menselijk oog eerder donkerbruin uitzien.