De oorsprong van ons zonnestelsel

Een van de meest gestelde vragen van astronomen is: hoe zijn onze zon en planeten hier terechtgekomen? Het is een goede vraag die onderzoekers beantwoorden terwijl ze het zonnestelsel verkennen. Er is in de loop der jaren geen tekort aan theorieën over de geboorte van de planeten. Dit is niet verwonderlijk, aangezien eeuwenlang werd aangenomen dat de aarde het centrum van het geheel was universumen niet te vergeten ons zonnestelsel. Dit leidde natuurlijk tot een verkeerde evaluatie van onze oorsprong. Sommige vroege theorieën suggereerden dat de planeten uit de zon werden gespuugd en gestold. Anderen, minder wetenschappelijk, suggereerden dat een of andere godheid het zonnestelsel in slechts een paar "dagen" uit het niets had gecreëerd. De waarheid is echter veel opwindender en is nog steeds een verhaal dat wordt gevuld met observatiegegevens.

Als ons begrip van onze plaats in de heelal is gegroeid, hebben we de vraag naar ons begin opnieuw geëvalueerd, maar om het ware te identificeren oorsprong van het zonnestelsel, moeten we eerst de voorwaarden identificeren die zo'n theorie zou moeten hebben ontmoeten.

Elke overtuigende theorie over de oorsprong van ons zonnestelsel moet de verschillende eigenschappen daarin adequaat kunnen verklaren. De belangrijkste voorwaarden die moeten worden uitgelegd, zijn onder meer:

• De plaatsing van de zon in het midden van het zonnestelsel.
• De processie van de planeten rond de zon tegen de klok in (gezien van boven de noordpool van de aarde).
• De plaatsing van de kleine rotsachtige werelden (de terrestrische planeten) die het dichtst bij de zon liggen, met de grote gasreuzen (de Joviaanse planeten) verder naar buiten.
• Het feit dat alle planeten rond dezelfde tijd als de zon lijken te zijn gevormd.
• De chemische samenstelling van de zon en planeten.
• Het bestaan ​​van kometen en asteroïden.

De enige theorie die tot nu toe voldoet aan alle bovengenoemde vereisten staat bekend als de zonnevelneveltheorie. Dit suggereert dat het zonnestelsel zijn huidige vorm heeft bereikt nadat het zo'n 4,568 miljard jaar geleden instortte uit een moleculaire gaswolk.

In wezen werd een grote moleculaire gaswolk, met een diameter van enkele lichtjaar, verstoord door een gebeurtenis in de buurt: ofwel een supernova-explosie of een passerende ster die een zwaartekrachtstoring veroorzaakte. Deze gebeurtenis zorgde ervoor dat delen van de wolk samen begonnen te klonteren, waarbij het middelste deel van de nevel, die het dichtst was, instortte tot een enkelvoudig object.

Met meer dan 99,9% van de massa begon dit object zijn reis naar de sterrenhemel door eerst een protoster te worden. In het bijzonder wordt aangenomen dat het behoorde tot een klasse van sterren die bekend staat als T Tauri-sterren. Deze pre-sterren worden gekenmerkt door omringende gaswolken die pre-planetair bevatten er toe doen met het grootste deel van de massa in de ster zelf.

De rest van de zaak op de omringende schijf leverde de fundamentele bouwstenen voor de planeten, asteroïden en kometen die zich uiteindelijk zouden vormen. Ongeveer 50 miljoen jaar nadat de eerste schokgolf de ineenstorting veroorzaakte, werd de kern van de centrale ster heet genoeg om te ontbranden kernfusie. De fusie leverde voldoende warmte en druk om de massa en de zwaartekracht van de buitenste lagen in evenwicht te brengen. Op dat moment was de kleine ster in hydrostatisch evenwicht en het object was officieel een ster, onze zon.

In de regio rond de pasgeboren ster kwamen kleine, hete klodders materiaal samen om grotere en grotere "worldlets" te vormen, planetesimalen genaamd. Uiteindelijk werden ze groot genoeg en hadden ze genoeg "zelf-zwaartekracht" om sferische vormen aan te nemen.

Naarmate ze groter en groter werden, vormden deze planetesimalen planeten. De innerlijke werelden bleven rotsachtig toen de sterke zonnewind van de nieuwe ster een groot deel van het nevelgas naar koudere gebieden veegde, waar het werd opgevangen door de opkomende Jupiter-planeten. Tegenwoordig zijn er nog enkele overblijfselen van die planetesimalen, sommige als Trojaanse asteroïden die baan langs hetzelfde pad van een planeet of maan.

Uiteindelijk vertraagde deze aanwas van materie door botsingen. De nieuw gevormde verzameling planeten ging uit van stabiele banen en sommige migreerden naar het buitenste zonnestelsel.

Planetaire wetenschappers hebben jarenlang een theorie ontwikkeld die overeenkomt met de waarnemingsgegevens voor ons zonnestelsel. De balans tussen temperatuur en massa in het innerlijke zonnestelsel verklaart de ordening van werelden die we zien. De actie van planeetvorming heeft ook invloed op hoe planeten zich nestelen in hun laatste banen, en hoe werelden worden gebouwd en vervolgens gewijzigd door voortdurende botsingen en bombardementen.

Als we echter andere zonnestelsels observeren, merken we dat hun structuren enorm variëren. De aanwezigheid van grote gasreuzen nabij hun centrale ster is niet in overeenstemming met de theorie van de zonnevel. Het betekent waarschijnlijk dat er meer dynamische acties zijn waar wetenschappers in de theorie geen rekening mee hebben gehouden.

Sommigen denken dat de structuur van ons zonnestelsel uniek is en een veel stijvere structuur heeft dan andere. Uiteindelijk betekent dit dat misschien de evolutie van zonnestelsels niet zo strikt is gedefinieerd als we ooit dachten.