Biljarten met planeten

Ontstaan zonnestelsel gewelddadiger dan gedacht

rommel1
Zoom
rommel1

De aarde is niet de enige planeet die kort na zijn geboorte aan barrels werd gebeukt door de inslag van een andere planeet. In het heelal lijkt het de regel dat planeten eerst keer op keer worden vernietigd voordat ze af zijn, blijkt uit nieuwe waarnemingen.

Het gebeurde ruim 4,5 miljard jaar geleden en het was zonder meer het ergste dat onze planeet ooit meemaakte. Vanuit het donkere heelal dook er opeens een andere rotsachtige planeet op, zo groot als Mars. Met onwaarschijnlijk geweld boorde de planeet zich in de onze. Korte tijd gaf de plek van de inslag meer licht dan de zon. Tot op een diepte van liefst duizend kilometer smolt de aardkorst. In de jaren die volgden had de aarde een ring van gruis, net als Saturnus. Het stof klonterde samen en vormde een object dat we maar al te goed kennen: de maan. Naar nu blijkt zijn dergelijke extreme botsingen in het heelal eerder regel dan uitzondering. Planeten klonteren namelijk helemaal niet vreedzaam samen uit stofjes die aan elkaar blijven vastplakken tot een steeds grotere bal, zoals iedereen altijd dacht. Het lijkt er meer op dat oerplaneten keer op keer tot stof worden geslagen doordat ze met elkaar botsen. Het samenklonteren kan dan weer opnieuw beginnen. Onmiddellijk gevolg van die ontdekking is dat het ontstaan van planeten waarschijnlijk veel langer duurt dan men tot dusver dacht. Soms duurt het wel honderden miljoenen jaren voordat het in een jong zonnestelsel eindelijk weer een beetje rustig wordt. De tot dusver meest gehoorde opvatting is dat planeten na zo’n tien miljoen jaar echt wel af zijn. De Amerikaanse astronoom George Rieke en collega’s bestudeerden de afgelopen tijd de stofwolken rond 266 sterren met de Spitzer-ruimtetelescoop, het infraroodbroertje van de Hubble-telescoop. Terwijl Hubble goed is voor het waarnemen van gloeiendhete objecten, ziet Spitzer ook koudere voorwerpen, zoals dode sterren en afgekoelde wolken gas en gruis. Rieke combineerde de opnames van Spitzer met gegevens van de Europese infraroodsatelliet ISO en de al wat oudere Nederlandse infraroodsatelliet IRAS. Tot zijn verbazing ontdekte Rieke dat er ook rond oudere sterren vaak nog enorme ringen stof zweven. Andere, jonge sterren hebben juist níét altijd een stofring. Dat kan alleen maar betekenen dat jonge planeetjes zo nu en dan tot gruis worden gestampt, besefte Rieke. Gewoon, door toevallige botsingen. “We hadden verwacht dat jonge sterren een grotere, helderder stofschijf zouden hebben dan sterren van tien tot honderd miljoen jaar oud,” zegt Rieke, die zijn waarnemingen binnenkort toelicht in het blad Astrophysical Journal. “Maar we vonden sommige jonge sterren zónder schijf en oudere sterren mét een enorme, zeer zware stofschijf.” Veel van de stofringen hangen op afstanden van hun zon waar in ons eigen zonnestelsel inmiddels rotsachtige planeten zijn ontstaan: Mercurius, Venus, de aarde en Mars. Dat doet vermoeden dat planeten zoals de aarde in het heelal geen zeldzaamheid zijn. Wetenschappers hebben inmiddels het bestaan van zo’n 130 reuzenplaneten rond andere sterren aangetoond. Maar hard bewijs voor het bestaan van kleine, aardachtige planeten ontbreekt nog – waarschijnlijk omdat de waarneemtechniek nog niet ver genoeg is. Overigens mogen we blij zijn met het rampzalige verleden van onze planeet. Behalve de maan dankt de aarde zijn zware, metalige kern aan de botsing van 4,5 miljard jaar geleden: de aardkern is zeer waarschijnlijk bij de botsing naar het midden van de aarde gezonken. Zonder maan of aardkern zou de aarde wellicht onbewoonbaar zijn. De maan zorgt voor een stabiele baan om de zon, rustig weer en voor eb en vloed; de aardkern zorgt voor het magneetveld dat ons beschermt tegen de dodelijke straling van de zon. Maarten Keulemans