Lang geleden, in een nevel die niet meer bestaat, werd onze pasgeboren planeet geraakt met een enorme impact die zo energiek was dat het een deel van de planeet en het impactor deed smelten en een draaiende gesmolten bol creëerde. Die wervelende schijf van heetgesmolten gesteente draaide zo snel dat het van buitenaf moeilijk te onderscheiden zou zijn tussen de planeet en de schijf. Dit object wordt een "synestia" genoemd en begrijpen hoe het gevormd is, kan leiden tot nieuwe inzichten in het proces van planetaire vorming.
De synestia-fase van de geboorte van een planeet klinkt als iets uit een rare sciencefictionfilm, maar het kan een natuurlijke stap zijn in de vorming van werelden. Het is zeer waarschijnlijk meerdere keren voorgekomen tijdens de geboorteproces voor de meeste planeten in ons zonnestelsel, vooral de rotsachtige werelden Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Het maakt allemaal deel uit van een proces dat 'accretie' wordt genoemd, waarbij kleinere brokjes rots in een planetaire geboortecreche, een protoplanetaire schijf genaamd, tegen elkaar werden geslagen om grotere objecten te maken die planetesimalen worden genoemd. De planetesimals stortten samen neer om planeten te maken. De inslagen geven enorme hoeveelheden energie vrij, wat zich vertaalt in voldoende warmte om rotsen te smelten. Naarmate de werelden groter werden, hielp hun zwaartekracht hen bij elkaar te houden en speelde uiteindelijk een rol bij het "afronden" van hun vormen. Kleinere werelden (zoals manen) kunnen ook op dezelfde manier ontstaan.
Aarde en haar synestia-fasen
Het proces van aanwas bij planetaire vorming is geen nieuw idee, maar het idee dat onze planeten en hun manen, waarschijnlijk meer dan eens, de draaiende fase van gesmolten bolletjes hebben doorgemaakt, is een nieuwe rimpel. Planetaire vorming duurt miljoenen jaren, afhankelijk van vele factoren, waaronder de grootte van de planeet en hoeveel materiaal er in de geboortewolk zit. De aarde heeft waarschijnlijk minstens 10 miljoen jaar nodig gehad om zich te vormen. Het geboortewolkproces was, zoals de meeste geboorten, rommelig en druk. De geboortewolk was gevuld met rotsen en platte dieren die voortdurend met elkaar in botsing kwamen als een enorm biljartspel gespeeld met rotsachtige lichamen. De ene botsing zou andere veroorzaken, waardoor materiaal door de ruimte zou gaan.
Grote inslagen waren zo gewelddadig dat elk van de botsende lichamen zou smelten en verdampen. Aangezien deze klodders aan het draaien waren, zou een deel van hun materiaal rond elk botslichaam een draaiende schijf (zoals een ring) creëren. Het resultaat zou er ongeveer uitzien als een donut met een vulling in het midden in plaats van een gat. Het centrale gebied zou het botslichaam zijn, omgeven door gesmolten materiaal. Dat 'tussenliggende' planetaire object, de synestia, was een fase. Het is zeer waarschijnlijk dat de kleine aarde enige tijd als een van deze draaiende, gesmolten objecten heeft doorgebracht.
Het blijkt dat veel planeten dit proces hadden kunnen doorlopen terwijl ze zich vormden. Hoe lang ze zo blijven, hangt af van hun massa, maar uiteindelijk koelen de planeet en zijn gesmolten bolletje materiaal af en vestigen zich weer in een enkele, ronde planeet. De aarde heeft waarschijnlijk honderd jaar in de synestia-fase doorgebracht voordat ze afkoelde.
Het zonnestelsel van de baby werd niet stil nadat de baby-aarde was gevormd. Het is mogelijk dat de aarde verschillende synestieën heeft doorgemaakt voordat de definitieve vorm van onze planeet verscheen. Het hele zonnestelsel ging door periodes van bombardmenet die kraters achterlieten op de rotsachtige werelden en manen. Als de aarde meerdere keren zou worden geraakt door grote impactors, zouden er meerdere synestia plaatsvinden.
Lunaire implicaties
Het idee van een synestie komt van wetenschappers die werken aan het modelleren en begrijpen van de vorming van de planeten. Het kan een andere stap in de vorming van planeten verklaren en het kan ook enkele interessante vragen over oplossen de maan en hoe deze is ontstaan. Vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel stortte een Mars-formaat object genaamd Theia in de kleine aarde. De materialen van de twee werelden vermengden zich, hoewel de crash de aarde niet vernietigde. Het puin schoot omhoog na de botsing en ging uiteindelijk samen om de maan te creëren. Dat verklaart waarom de maan en de aarde in hun compositie nauw verwant zijn. Het is echter ook mogelijk dat na de botsing een synestie is gevormd en onze planeet en zijn satelliet beide afzonderlijk zijn samengesmolten terwijl de materialen in de synestia-donut afkoelden.
De synestia is echt een nieuwe klasse van objecten. Hoewel astronomen er nog geen hebben waargenomen, zijn de computermodellen van deze tussenstap in planeet en maan formatie zal hen een idee geven van waar ze op moeten letten bij het bestuderen van planetaire systemen die zich momenteel in ons vormen heelal. Ondertussen is de zoek naar pasgeboren planeten gaat verder.