Het mysterie van de 'grote kloof' van ons zonnestelsel kan eindelijk worden opgelost

De 'grote kloof' van ons zonnestelsel, de uitgestrektheid die de aardse planeten (Mercurius, Venus, aarde, Mars) scheidt van de gas- en ijsreuzen (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus) heeft misschien eindelijk een oorsprongsverhaal.

Volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy, is de distributie van planetaire kenmerken in ons zonnestelsel waarschijnlijk het resultaat van een protoplanetaire schijf die ongeveer 4, 5 miljard jaar geleden rond onze jonge zon werd gevormd.

'De vraag is: hoe creëer je deze compositorische tweedeling?' Hoofdauteur Ramon Brasser, een onderzoeker bij het Earth-Life Science Institute (ELSI) van het Tokyo Institute of Technology in Japan, zei in een verklaring. 'Hoe zorg je ervoor dat materiaal van het binnenste en buitenste zonnestelsel zich niet al heel vroeg in zijn geschiedenis mengde?'

Een joviaanse uitsmijter?

Oorspronkelijk geloofden wetenschappers die de grote kloof, die tegenwoordig een enorme leegte is net voorbij de asteroïdengordel, te onderzoeken dat Jupiter een rol speelde bij de vorming ervan. Zou de grote omvang van de gasreus kunnen fungeren als een soort zwaartekrachtspringen tussen materialen die door het zonnestelsel wervelen? Brasser en co-auteur Stephen Mojzsis, een professor aan de afdeling Geologische Wetenschappen van CU Boulder, besloot dit uit te zoeken door computers te gebruiken om simulaties van de rol van Jupiter in het vroege zonnestelsel te modelleren. Uit de gegevens bleek dat Jupiter ondanks zijn indrukwekkende formaat gewoon niet groot genoeg was om te voorkomen dat rotsachtig materiaal naar de zon zou bewegen.

'We hebben ons hoofd tegen de muur gestoten, ' zei Brasser. 'Als Jupiter niet de agent was die verantwoordelijk was voor het creëren en onderhouden van die compositorische tweedeling, wat zou er dan nog meer kunnen zijn?'

Hints van jonge sterren

Twee zogenaamde 'ALMA-schijven' gezien in infrarood licht rond verre sterren. (Foto: ALMA, ESO / NAOJ / NRAO [publiek domein])

Nu Jupiter duidelijk was, richtten de twee onderzoekers hun aandacht vervolgens op observaties van jonge verre sterren verzameld door de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Chili. Gezien in infrarood licht, zijn deze systemen omgeven door wervelende banden die waarschijnlijk afwisselende lage en hoge druk banden van gas en stof bevatten. Deze banden resulteren in putten die mogelijk de materialen hebben verzameld die nodig zijn om verschillende delen van het zonnestelsel te creëren.

'Door de grote kloof [in Noord-Amerika] loopt het water op de een of andere manier weg', zei Mojzsis tegen CNN. 'Het lijkt op hoe deze drukbots materiaal in het zonnestelsel zou hebben verdeeld.'

Gelukkig was de grote kloof geen perfecte zeef en lieten enkele kostbare, levengevende materialen hun weg naar het innerlijke zonnestelsel vinden.

'Die materialen die naar de aarde kunnen gaan, zijn die vluchtige, koolstofrijke materialen', zei Mojzsis. 'En dat geeft je water. Het geeft je organische stoffen.'

Verwante Artikelen