Nieuwe inzichten in de snelle vorming van planeten dankzij LMU-onderzoekers

AmsterdamOnderzoekers van de LMU hebben een nieuw model ontwikkeld dat verklaart hoe reuzenplaneten zoals Jupiter ontstaan. Dit model biedt betere inzichten in planeetvorming en kan ons begrip van planetaire systemen verbeteren.

Het zonnestelsel bestaat uit de Zon in het midden, omringd door de rotsachtige planeten Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Daarna komt de asteroïdengordel, gevolgd door de gigantische gasplaneten Jupiter en Saturnus. Verder weg liggen de ijsplaneten Uranus en Neptunus, en als laatste de Kuipergordel, die veel kometen bevat.

Voorgaande theorieën hebben moeite gehad om te verklaren waarom gasreuzen ver van hun sterren worden gevonden of hoe Uranus en Neptunus zijn ontstaan. Deze oudere modellen suggereerden dat reuzenplaneten zich vormen door de botsingen en het verzamelen van kleine ruimterotsen en gas gedurende miljoenen jaren.

Deskundigen van de LMU en het ORIGINS-cluster hebben een nieuw model ontwikkeld dat alle fysieke processen voor planeetvorming omvat. Dit model toont aan dat veranderingen in protoplanetaire schijven snel kunnen leiden tot de vorming van meerdere gasreuzen. De bevindingen sluiten aan bij recente observaties en suggereren dat planeten veel sneller en efficiënter kunnen ontstaan dan eerder werd gedacht.

Onderzoekers hebben aangetoond dat kleine stofdeeltjes zich verzamelen in chaotische gaswolken, wat gunstige omstandigheden creëert voor planeetvorming. Til Birnstiel, een professor in theoretische astrofysica aan de LMU, gaf aan dat planeten stof voorbij hun banen duwen, wat verdere planeetvorming bevordert.

Uit onderzoek blijkt dat verstoringen in jonge sterrensystemen de vorming van planeten veel verder van de ster kunnen laten beginnen dan verwacht. Zo heeft het ALMA-radiosterrenwacht gasreuzen ontdekt in jonge sterrensystemen op afstanden van meer dan 200 astronomische eenheden. Deze vondst ondersteunt de voorspellingen van het nieuwe model.

Het model verklaart waarom er na Neptunus geen verdere planeten in ons zonnestelsel zijn ontstaan - er was simpelweg niet genoeg materiaal over. De resultaten laten zien dat de vorming van reuzenplaneten en gasreuzen sneller en gemakkelijker verloopt dan we eerder aannamen. Dit helpt ons beter te begrijpen hoe reuzenplaneten worden gevormd en waarom er verschillende typen planetaire systemen bestaan.

Een nieuwe benadering van de vorming van gasreuzen kan alles veranderen. Het stemt overeen met observaties van jonge planetenstelsels, waarbij duidelijke patronen in hun schijven te zien zijn. Deze patronen zijn essentieel voor de vorming van planeten.

Uit de studie blijkt dat stofdeeltjes in een verstoorde gaswolk bijdragen aan een snellere groei van planeten. Dit komt doordat het stof een gunstige omgeving biedt voor de vorming van planeten. Naarmate planeten ontstaan, veranderen ze de gaswolk, wat leidt tot een verdere ophoping van stof en de vorming van nieuwe planeten.

Dit nieuwe model verduidelijkt hoe reuzenplaneten zich ontwikkelen en groeien, waardoor we beter begrijpen hoe planeten onder verschillende omstandigheden en op diverse locaties ontstaan.