‘Het jonge zonnestelsel had een gat’

Marysa van den Berg

17-10-2021 11:00:00

planeetvorming

Ergens tussen de nog vormende planeten Mars en Jupiter bevond zich 4,5 miljard jaar geleden een mysterieuze lege ruimte, ontdekten sterrenkundigen.

Ons jonge zonnestelsel was een draaiende schijf stof en gas. Op een bepaald moment begon op sommige plekken dat stof en gas door de zwaartekracht naar elkaar toe te trekken. Zo werden, even kort gezegd, de planeten ‘geboren’. Maar tussen de planeten Mars en Jupiter ontstond niks. Volgens een onderzoeksteam van het MIT, Oxford University en de Chinese Tsinghua-Universiteit had dat een reden: er zat een gat. Ze schrijven erover in Science Advances.

Lees ook:

Kijkje in de ‘keuken’

De onderzoekers, onder leiding van Benjamin Weiss, gebruikten voor hun onderzoek meteorieten. Deze ruimterotsen bestaan al sinds het ontstaan van het zonnestelsel ruim 4,5 miljard jaar geleden. Dus kunnen ze wetenschappers een perfect inkijkje gegeven in de ‘keuken’ van ons pasgeboren planetenstelsel.

Er bestaan grofweg twee typen meteorieten: koolstofrijke en niet-koolstofrijke meteorieten. Die eerste soort ontstond waarschijnlijk ver weg van de zon, terwijl de tweede variant zijn oorsprong had in een ‘reservoir’ dichter bij de zon.

Magnetische ‘vingerafdruk’

Weiss en collega’s hadden de niet-koolstofrijke meteorieten al eerder geanalyseerd. Ze keken daarbij naar de chrondrulen, stofkorrels kleiner dan een mensenhaar. De elektronen van deze chrondrulen hebben de gewoonte zich naar het magnetische veld te richten ten tijde van de vorming van de meteorieten.

Door de chondrulen te analyseren (met behulp van een supergeavanceerde microscoop), konden de onderzoekers die magnetische ‘vingerafdruk’ achterhalen. Zo wisten ze precies de oeroude magnetische veldsterkte. De onderzochte meteorieten bleken een magnetische veldsterkte van ongeveer 50 microtesla te hebben (hetzelfde als de aarde momenteel).

Kosmische ‘muur’

In de nieuwe studie stonden twee koolstofrijke meteorieten die in Antarctica waren geland centraal. Deze bleken een veldsterkte van circa 100 microtesla te hebben. Dat kwam als een verrassing voor de onderzoekers, want het magnetisch veld neemt normaal gesproken af naarmate iets verder van de zon af is. En de twee geanalyseerde meteorieten zouden juist aan de buitenkant van het zonnestelsel zijn ontstaan.

Volgens computermodellen was er maar één mogelijkheid; er bevond zich een soort kosmische muur die de binnen- en de buitenregio van elkaar gescheiden hield. Een gat waar niets in of uit kon gaan. En dus ook geen gas en stof van een vormende planeet of meteoriet.

Wind of Jupiter?

Hoe dat ‘gat’ precies is ontstaan, weet het team van Weiss niet. Er kan een krachtige magnetische ‘wind’ zijn geweest vanuit de draaiende schijf van gas en stof. Of misschien was het de invloed van de zwaartekracht van de groeiende reuzenplaneet Jupiter of een van diens grote buren.

De kosmische ‘muur’ zorgde er volgens de onderzoekers in ieder geval wel voor dat planeetvorming was beperkt tot maar twee regio’s in ons zonnestelsel. Aan de binnenkant werden de rotsachtige planeten Mercurius, Venus, Aarde en Mars ‘geboren’, terwijl aan de de buitenkant de gasreuzen hun rondjes gingen draaien. En de meteorieten? Die begonnen vroeg of laat onder meer dat ‘gat’ tussen Mars en Jupiter op te vullen.

Mooie ontdekking

“Uit waarnemingen van schijven rondom jongen sterren waar zich planeten aan het vormen zijn, weten we al van het bestaan van dit soort openingen”, vertelt sterrenkundige Michiel Hogerheijde (Universiteit van Amsterdam). “Spannend dat dit nu ook is aangetoond in ons eigen zonnestelsel toen het nog jong was.”

Ook vindt Hogerheijde de metingen zelf interessant. “Een mooie ontdekking dat de sterkte van het vroegere magneetveld nu nog te bepalen is; dat speelt namelijk een belangrijke rol in de evolutie van planeetvormende schijven. Deze kennis kan tot meer interessant vervolgonderzoek leiden.”

Bronnen: Science Advances, MIT via EurekAlert!

Beeld: NASA/JPL-CALTECH, Bewerking: Bert van den Broek/IDETIF

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

NIEUW!

Voor deze special hebben we de beste verhalen uit de eerste tien jaar van KIJK uit de archieven opgeduikeld om antwoord te kunnen geven op de vraag: Wat is er veranderd tussen vroeger en nu?