17 augustus 2017

Zijn ‘geschikte’ asteroidengordels schaars?

Asteroidengordel en Jupiter

Onderzoek heeft uitgewezen dat het leven op aarde te danken is aan onze asteroidengordel. Computersimulaties hebben namelijk laten zien dat een asteroidengordel van precies de juiste massa een belangrijke factor vormt voor de leefbaarheid van aardse planeten in zonnestelsels. Als een asteroidengordel te massief is, worden planeten te vaak bestookt met asteroiden – dat is uiteraard slecht voor de leefbaarheid. Als een asteroidengordel niet massief genoeg is, worden planeten te weinig bestookt met asteroiden.

Eeeh…te weinig? Que? Wel, dat zit zo: asteroiden worden geacht noodzakelijke ingredienten voor het leven te hebben ‘afgeleverd’ op aarde. Denk hierbij aan water en organische bestanddelen. Bovendien: als van tijd tot tijd een grote inslag plaatsvindt, wordt het milieu van een planeet dusdanig gewijzigd dat soorten zich moeten aanpassen, waardoor de biologische evolutie versnelt wordt.

Okee, maar wat bepaalt dan de massa (en locatie) van een asteroidengordel? Simulaties hebben uitgeween dat “Jupiters” hiervoor verantwoordelijk zijn. Dat zit zo: de asteroidengordel in ons zonnestelsel bevindt zicht tussen Mars en Jupiter, in een regio dat de “sneeuwlijn” wordt genoemd. Dit vormt de binnengrens van een kouder gebied waar vluchtige stoffen, zoals waterijs, ver genoeg van de zon zitten om intact te blijven (in een vacuum). Toen de planeten in het zonnestelsel geboren werden, was het gebied vlak voorbij de sneeuwlijn gevuld met een dichte mix van ijzen, rotsen en metalen – voldoende materiaal om reuzenplaneten als Jupiter te bouwen.

Drie scenario’s voor de evolutie van een asteroidengordel. Klik voor een veel grotere versie

Nadat Jupiter vlak voorbij de sneeuwlijn ontstaan was, zorgde zijn krachtige zwaartekracht ervoor dat het materiaal in zijn omgeving niet kon samenklitten tot planeten, maar dat het materiaal juist met grote snelheid in botsing kwam met elkaar. Het gevolg was een enorme puinhoop van rotsfragmenten, die zich langzaam zijn geen ‘settelen’ in een ring rond de zon.

Okee het is dus belangrijk om een juiste soort asteroidengordel te hebben. Daarvoor is het weer van belang om een Jupiter te hebben. Toch is er nog een derde vereiste: de ‘Jupiter’ moet een beetje aan de wandel zijn gaan, maar niet te veel. Dat zal ik even uitleggen. Het is bekend feit planeten vaak migreren, m.a.w. op een andere plek terecht komen dan waar ze ontstaan zijn. Als een Jupiter niet ver genoeg migreert, wordt een asteroidengordel niet verstoort. Het resultaat is een veel te massieve asteroidengordel – hoe meer asteroiden, hoe meer inslagen op planeten. Als een Jupiter te ver migreert, wordt de gehele asteroidengordel verstoort, waardoor het materiaal alle kanten op geslingert wordt. Wat je moet hebben is een Jupiter die een beetje migreert – zoals bij ‘onze’ Jupiter is gebeurt.

Computersimulaties laten zie dat slechts vier procent van de planetenstelsels een juiste Jupiter hebben, en dus een juiste asteroidengordel. Dat zou betekenen dat de kans op leven kleiner is dan gedacht. Toch kleven er een aantal aannames aan deze theorie. Ten eerste zijn de onderzoekers er vanuit gegaan dat een asteroidengordel altijd op de sneeuwlijn ontstaat. Ten tweede zijn de onderzoekers er vanuit gegaan dat een Jupiter vaak vlak voorbij een sneeuwlijn ontstaat. Ik denk persoonlijk dat onze kennis van exoplaneten veel te fragmentarisch is om hier iets met zekerheid over te zeggen.

Bron: Royal Astronomical Society

Laat wat van je horen

*