We hebben altijd geweten dat planeetvorming een puinhoop was. Geen ordelijke rij bouwplaatsen, maar een chaotische vechtpartij in een wervelende schijf van gas en stof.
Nu hebben wetenschappers van het Max Planck Instituut de exacte arena geïdentificeerd.
Het is een ringvormig gebied net buiten de baan van Jupiter. Een stofvanger.
In de afgelopen twee miljoen jaar van de jeugd van ons zonnestelsel heeft deze plek planetesimalen voortgebracht. De voorouders van planeten, meestal, of misschien asteroïden.
Jupiter als poortwachter
Denk aan de vroege zon. Heet, jong, omringd door grondstoffen.
Toen verscheen Jupiter. Het groeide snel. Hongerig.
Terwijl Jupiter alles in de buurt opveegde, maakte het een rijstrook vrij. Een kloof.
Maar natuurkunde is raar. Door die rijstrook vrij te maken, ontstond er vlak daarachter een muur van druk. Buiten de kloof.
Stof dat door het systeem dreef, raakte de muur en stopte. Opgestapeld. Dik geworden.
Dit waren niet zomaar losse granen. Ze vormden kiezelstenen. En dan grotere klonten.
We wisten dat kiezelstenen in rotsen konden veranderen. Wat we niet wisten, is of één plek in de loop van de tijd verschillende soorten rotsen kon maken.
Het lijkt erop dat het kan.
“Verschillende soorten planetesimalen zijn blijkbaar gevormd… alleen op verschillende tijdstippen.”
— Joanna Drążkowska
De simulaties komen overeen met het echte werk.
Met name de meteorieten die op de aarde neerstorten. Dit zijn fragmenten van die oude rotsen, bevroren in de tijd. Ze zijn nauwelijks veranderd sinds het ontstaan van het zonnestelsel.
Het team heeft gekeken naar koolstofhoudende chondrieten. Koolstofrijke stenen.
Laboratoriumgegevens zeggen dat ze zich buiten Jupiter hebben gevormd. Precies daar.
Ze verdeelden ze in groepen. Zes soorten. Sommigen zijn zwak. Verkruimel als je ze verkeerd bekijkt. Anderen zijn taai.
De simulatie heeft beide opnieuw gecreëerd.
Hoe het werkt
Twee miljoen jaar is niet lang in kosmische tijd, maar het is genoeg voor drama.
De regio begon met delicaat stoffig materiaal. Toen kwamen er stabiele klonten. Deze stevige stukjes vormden zich in de warmere gebieden nabij de zon en dreven naar buiten.
Jupiter hield niet van de grote dingen.
De planeet fungeerde als een barrière. Het hield de stabiele deeltjes langer vast in die hogedrukzone dan het kleine stof.
Naarmate de tijd verstreek, veranderde de mix.
Voor de eerste 500.000 jaar? Het fragiele stof domineerde.
Toen nieuwe planetesimalen wat materiaal opaten en de balans verschoof, namen de zwaardere dingen het over.
Twee verschillende generaties.
Eén gemaakt van zachte kruimels. Eén gemaakt van verharde klonten.
De computermodellen kwamen perfect overeen met de laboratoriumresultaten. Thorsten Kleine, hoofd van het MPS, noemt de meteorieten een toetssteen voor deze theorieën. Zonder hen zouden de sims giswerk zijn.
Wat betekent dat voor ons?
Misschien hadden alle vroege planeten een soortgelijk begin. Zelfde postcode, ander adres.
Of misschien houdt het universum gewoon van herhaling.
We hebben nog steeds vragen over nog oudere rotsen. Hebben ze zich daar ook gevormd?
De stofvanger is een drukke buurt. 🪐
