17 oktober 2017

Ook lichte sterren kunnen planeetvorming verhinderen

Sterren hoeven niet heel zwaar te zijn om het ontstaan van planeten te verhinderen, zo blijkt uit waarnemingen die zijn verricht aan de protoster IM Lupi. Pasgeboren sterren worden omringd door een wervelende gas- en stofschijf, waaruit planeten kunnen ontstaan. Een dergelijke schijf wordt een protoplanetaire (planeetvormende) schijf genoemd en kan zich uitstrekken tot grote afstand van de moederster.

Wetenschappers weten al langer dat zware sterren met hun krachtige straling de omringende schijven doen verdampen, een proces dat foto-evaporatie wordt genoemd. Het was echter de verwachting dat dit proces alleen bij massieve sterren zou plaatsvinden. Dat blijkt niet te kloppen: ook bij veel lichtere sterren kan foto-evaporatie plaatsvinden, zo blijkt uit waarnemingen die zijn verricht bij een piepjonge en relatief zon-achtige ster. Rondom deze ster blijkt zich een diffusie en relatief uitgestrekte halo te bevinden, gemaakt van materiaal dat is weggeblazen vanuit de centrale protoplanetaire schijf.

Deze ontdekking is heel belangrijk, omdat het ons meer kan vertellen over de omstandigheden waaronder planeten kunnen ontstaan. Bovendien zorgt dit proces ervoor dat de omvang van het resulterende planetenstelsel flink kan worden beperkt. Planeetvormende schijven kunnen namelijk behoorlijk uitgestrekt zijn – in het geval van IM Lupi tot een afstand van 400 AU vanaf de centrale ster. Pluto staat, ter vergelijking, op een afstand van “slechts” 40 AU vanaf de zon. De buitendelen van deze schijf worden relatief zwak vastgehouden door de zwaartekracht van de moederster. Als gevolg hiervan ondervinden de buitendelen veel sterker het effect van foto-evaporatie.

Berekeningen hebben uitgewezen dat de schijf rondom IM Lupi oorspronkelijk een straal van 700 AU moet hebben gehad, maar dat de buitendelen in rap tempo aan het verdampen zijn. Wetenschappers vermoeden dat binnen één miljoen jaar ruim de helft van de protoplanetaire schijf is verdwenen. Wellicht is dit een heel algemeen proces en heeft de zon lang geleden iets soortgelijks meegemaakt.

Bron: Imperial College

Laat wat van je horen

*