Wetenschappers hebben een nieuwe theorie ontwikkeld over de vorming van rotsachtige planeten, die de oorsprong van de zogenaamde "superaardes" kan verklaren. Dit is klasse exoplaneten, die meerdere malen massiever zijn dan de aarde en het meest voorkomende type planeten in de melkweg zijn. Het verklaart ook waarom "superaardes" binnen hetzelfde planetaire systeem vaak verrassend veel op elkaar lijken, alsof elk systeem slechts één type planeet kan voortbrengen.
"Onze waarnemingen van exoplaneten zijn de afgelopen tien jaar toegenomen en het is duidelijk geworden dat de standaardtheorie van planeetvorming moet worden herzien. We hebben een theorie nodig die tegelijkertijd de vorming van terrestrische planeten in ons zonnestelsel kan verklaren, evenals de oorsprong van soortgelijke systemen van superaardes, waarvan vele een rotsachtige samenstelling hebben', zeggen de wetenschappers.
Planetaire systemen beginnen hun levenscyclus als grote schijven van gas en stof die zich over een paar miljoen jaar verdichten. Het meeste gas komt terecht in de ster in het centrum van het systeem, terwijl vast materiaal langzaam samenvloeit tot asteroïden, kometen, planeten en manen.
Er zijn twee soorten planeten in het zonnestelsel: kleinere rotsachtige planeten die dichterbij staan de zon, en water- en waterstofrijke gasreuzen die verder van de zon staan. Eerder stelde deze scheiding wetenschappers in staat om aan te nemen dat de vorming van de planeten in het zonnestelsel plaatsvond in twee verschillende ringen protoplanetaire schijf: de binnenste, waar kleine rotsachtige planeten werden gevormd, en de buitenste - voor meer massieve ijzige planeten.
Superaardes zijn massiever dan de aarde. Sommigen van hen hebben zelfs een waterstofatmosfeer, waardoor ze bijna gasreuzen zijn. Bovendien worden ze vaak gevonden in banen dicht bij hun sterren, wat suggereert dat ze vanuit verder weg gelegen punten naar hun huidige locatie zijn gemigreerd. De wetenschappers bouwden een model dat "de massa's en banen van superaardes kon verklaren, maar voorspelde dat ze rijk aan water waren. Recente waarnemingen hebben echter aangetoond dat de meeste superaardes rotsachtig zijn, net als de aarde, zelfs als ze omgeven zijn door een waterstofatmosfeer. Het model kwam dus niet overeen met de werkelijkheid.
Wetenschappers bestudeerden deze exoplaneten en deden een ongebruikelijke ontdekking - hoewel er een grote verscheidenheid aan soorten superaardes is, hebben ze allemaal de neiging om binnen hetzelfde planetaire systeem vergelijkbaar te zijn in baanafstand, grootte, massa en andere belangrijke kenmerken. "In wezen heb je een planetaire fabriek die alleen planeten van dezelfde massa weet te maken", zeggen de onderzoekers.
Dus welk enkelvoudig proces zou aanleiding kunnen hebben gegeven tot de rotsachtige planeten in ons zonnestelsel, evenals de homogene systemen van rotsachtige superaardes? Het antwoord kan liggen in de theorie van de vorming van de vier grootste satellieten Jupiter (Io, Europa, Ganymedes en Callisto). Wetenschappers geloven dat wanneer kosmische stofdeeltjes zich binnen een bepaald groottebereik bevinden, de kracht die ze naar Jupiter trekt en de kracht die ze in de buitenste gasstroom voert elkaar opheffen. Dit krachtenevenwicht creëerde een ring van materiaal die de sterke bouwstenen vormde voor de latere vorming van satellieten. De theorie suggereert verder dat de lichamen in de ring zullen groeien totdat ze groot genoeg zijn om te ontsnappen, en dan stoppen met groeien.
Dus wetenschappers gaan ervan uit dat het mechanisme van vorming van planeten rond sterren grotendeels hetzelfde is. In het planetaire geval komt een grote concentratie van hard rotsachtig materiaal voor in een smalle strook van de schijf, waar de deeltjes condenseren om een hard, rotsachtig kiezelsteentje te vormen. De nieuwe theorie identificeert de band als de waarschijnlijke locatie van een "planetaire fabriek" die uiteindelijk meerdere rotsachtige planeten van dezelfde grootte zou kunnen creëren, en wordt ondersteund door computersimulaties.
De nieuwe theorie kan verschillende soorten planetaire systemen vanuit één gezichtspunt verklaren. Als de rotsachtige ring een grote massa bevat, groeien de planeten totdat ze van de ring weg migreren, wat resulteert in een systeem van vergelijkbare superaardes. Als de ring weinig massa bevat, ontstaat er een systeem dat veel meer lijkt op de aardse planeten van ons zonnestelsel.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook: