In het universum zijn, net zoals bij de zon, rond andere sterren ook heel wat planeten te vinden. We hebben ondertussen al duizenden van deze zogenaamde exoplaneten ontdekt. Op het moment dat dit wordt gepubliceerd (december 2024), staat de teller namelijk al op 5787 planeten verspreid over 4320 sterren. Al deze planeten zijn natuurlijk op een bepaald moment ontstaan, maar toch is het precieze ontstaan van planeten niet helemaal duidelijk. Er bestaan enkele theorieën over hoe dit zou gebeuren, maar ze zijn niet helemaal duidelijk of volledig. Door het bestuderen van speciale exoplaneten rond jonge sterren, kunnen we meer te weten komen over hoe de exoplaneten, en de planeten in ons zonnestelsel, zijn ontstaan.
Ondertussen weten we dat planeten vormen uit de restanten van pas geboren sterren. Sterren ontstaan namelijk in grote gasophopingen, genaamd planetaire nevels. Een ster wordt gevormd wanneer een grote hoeveelheid van dit gas samenvalt onder invloed van de zwaartekracht en begint met nucleaire fusie. Hoe dit instorten precies werkt, is voor de wetenschap nog niet helemaal duidelijk. Wat we wel weten is dat er na het ontstaan van de ster er nog een hoop materiaal ronddraait dat, door de draaiende beweging die het rond de nieuwe ster ervaart, grotendeels wordt samengetrokken tot een schijf. Deze schijf noemen we een protoplanetaire schijf. Het is hier dat (exo)planeten ontstaan.
Aan de buitenkant van de schijf, waar het kouder is dan aan de binnenkant, kunnen kleine ijs- en stofdeeltjes samen klitten. Een ophoping van deze deeltjes kan al snel grote ”vuile sneeuwballen” veroorzaken. Doordat het in deze gebieden koud genoeg is, kunnen gas deeltjes met een lagere snelheid ook onderdeel worden van de vormende planeet. Zo kan de planeet groeien in grootte en massa, wat dan weer resulteert in een nog grotere ophoping van massa. De planeet kan zo groter en groter worden. Uiteindelijk ontstaat er zo een gasreus die rond de ster draait. Het is ook op deze manier dat men vermoedt dat de gasreuzen uit ons zonnestelsel, zoals bijvoorbeeld Jupiter, zijn ontstaan.
Dichter bij de ster ontstaan de terrestrische of aardse planeten, zoals bijvoorbeeld de Aarde in ons zonnestelsel. Doordat ze geen toegang hebben tot ijsdeeltjes, duurt hun formatie een stuk langer. Dit heeft ook invloed op hun grootte, aangezien een grote gasreus al snel uit het binnenste van de schijf materiaal kan beginnen opslokken. Op deze manier zijn de terrestrische planeten uit ons zonnestelsel waarschijnlijk gevormd. Ook verklaart deze theorie het enorme verschil in grootte tussen de twee soorten planeten.
Toch is er nog heel wat onduidelijkheid in deze theorie over formatie van planeten. Ze zegt namelijk dat we gasreuzen ver van de ster kunnen verwachten terwijl terrestrische planeten dicht bij de ster moeten zitten. Hoewel dit klopt in ons zonnestelsel, komt dit niet overeen met wat we zien rond andere sterren. Hier vinden we namelijk veel gasreuzen die dicht bij hun ster zitten, soms zelfs dichter dan dat de Aarde bij de Zon staat. Ook geeft de huidige theorie geen duidelijke uitleg over waar de terrestrische planeten vooral gevormd worden. Maar, wat misschien het grootste probleem is in deze theorie, is het grote verschil tussen het aantal gasreuzen en terrestrische planeten. We detecteren namelijk veel meer gasreuzen rond andere sterren dan alle andere soorten planeten, zeker wanneer we kijken naar de terrestrische planeten. Volgens de huidige theorie zou deze telling eigenlijk andersom moeten zijn. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat onze huidige detectiemethodes vooral grotere planeten ontdekken, waardoor we een ongelijk resultaat krijgen, maar met het huidige aantal ontdekte planeten en verschillende detectiemethodes is die kans niet enorm groot.
Het blijft dus nog belangrijk om onderzoek te doen naar het vormen van planeten. In dit onderzoek richten we ons voornamelijk op protoplanetair schijven rond andere sterren, omdat we vermoeden dat planeten daar gevormd worden en we daar dus het beste resultaat gaan krijgen. Op onderstaande afbeelding zie je zo een protoplanetaire schijf. Zoals je ziet kan ja in de schijf lijntjes onderscheiden. Dit zijn de banen die de pasgeboren planeten aan het schoonvegen zijn. Door de leeftijden van sterren zoals deze te schatten, kunnen we veel te weten komen over de vorming van planeten.
Door naar de protoplanetaire schijven te kijken, hebben wetenschappers al heel wat ontdekkingen kunnen doen. Zo zijn er al exoplaneten gevonden die enorm ver aan het vormen zijn van hun ster, veel verder dan waar de huidige theorieën zeggen dat mogelijk is. Daarnaast zegt de eerder uitgelegde theorie dat het vormen van exoplaneten enkele miljoenen jaren in beslag neemt. Ondanks dit zijn er toch nieuwe exoplaneten gevonden, rond pasgeboren sterren, die zijn ontstaan binnen een veel kortere periode. Ook vinden we heel wat gasreuzen die dichter bij hun ster staan dan voorspeld werd. Wat er precies allemaal aan de hand is, weten we nog niet. Het is wel duidelijk dat onze voornaamste theorieën over het vormen van planeten niet volledig zijn. Er zal dus meer onderzoek gevoerd moeten worden om nieuwe en betere theorieën te kunnen maken.
0 reacties