Wetenschappers van het Amerikaanse Marine onderzoekslaboratorium te Washington en het Goddard Space Flight Center van NASA te Greenbelt, Maryland, hebben resp. een nieuwe stof- en asteroïde gordel ontdekt in ons zonnestelsel. Het betreft een stofring om Mercurius en een asteroïden gordel die, het pad van Venus volgend, om de zon draait.
Artistieke impressie van stofringen om de zon, gevormd door de aantrekkingskracht van de verschillende planeten. Credits; GSFC NASA / Mary Pat, Hrybyk Keith
Saturnus mag de beroemdste ringen in ons zonnestelsel bezitten, ook rond Mars en Neptunus draaien miljoenen asteroïden onvermoeibaar hun banen, en zowel de Aarde als Venus hebben beiden flinke stofringen verzameld, dit daar de planeten de deeltjes met hun zwaartekracht hebben aangetrokken. Echter Mercurius werd verondersteld tot nu toe gevrijwaard te zijn van zo een stofring. “Wetenschappers dachten dat Mercurius, in tegenstelling tot de Aarde of Venus, te klein en te dicht bij de zon staat om een stofring te vangen,” zei Guillermo Stenborg, astrofysisch onderzoeker bij het Naval Research Laboratory. “De zonnewind en magnetische krachten van de zon zou overtollig stof wegblazen in de baan van Mercurius.” Maar nu zijn er recentelijk enkele onontdekte stof en asteroïden ringen bij gekomen. Twee studies betreffende de binnen regionen van ons zonnestelsel leverden resp. een stofring rond Mercurius op en een asteroïden gordel die het pad van Venus in zijn ronde om de zon vergezelt. De Mercurius stofring werd ontdekt door een team dat juist op zoek was naar een stofvrij deel van het zonnestelsel. Er bestaat een hypothese die stelt dat er een regio in het zonnestelsel moet bestaan die vrijwel stofvrij is. Deze regio zou vanwege de intense hitte en straling van de zon vrij van stof moeten zijn daar de hitte alle deeltjes zou doen verdampen. Dit gebied nauwkeurig in kaart te brengen zou astronomen meer inzicht kunnen geven in de aard van het stof en eventueel ook leemtes in de geschiedenis van zonnestelsel formatie. Het Marine lab team was bezig een computer model te bouwen dat het mogelijk maakt om stof te verwijderen van beelden die gemaakt zijn door de STEREO satellieten. STEREO is een duo van NASA satellieten die om de zon draaien en tegelijkertijd beelden maken maar vanuit twee verschillende invalshoeken. Ze realiseerden zich toen ze bezig waren dat ze deze werk methode ook konden omdraaien en juist de methode gebruiken om stof, al dan niet aanwezig, op te sporen.
STEREO satellieten. Credits; Popular Mechanics
Ze trachtten het licht van de zonnecorona te scheiden van het licht dat vanaf het stof reflecteerde, en zo zouden ze de in theorie bestaande regio van ‘geen-stof’ opsporen. Maar daarentegen ontdekten ze juist nog een helderder ring in de omloopbaan van Mercurius. Het betrof een grote, voorheen onbekende stofring. De ring staat niet op zichzelf, aldus Russell Howard, co-auteur van de studie, “overal rondom de zon, ongeacht de positie van de ruimtesonde, konden we diezelfde vijf procent stijging in stof dichtheid zien. Dat toonde aan dat er iets moest zijn, en het is iets dat zich geheel rond de zon uitstrekt.” Het is opmerkelijk want lang werd er gedacht dat Mercurius veel te klein was om veel stof vast te houden, alles zou weggeblazen worden door zonneactiviteit maar dat is dus niet zo. De ring wordt geschat een breedte van 15 miljoen km te hebben.
STEREO hielp de aanwezigheid van stofringen te bevestigen rond Venus in 2013, maar waar deze vandaan kwamen was voor onderzoekers nog een raadsel. Een recent onderzoek bracht hier meer duidelijkheid in. Het gaat om een tot voorheen onontdekte populatie van asteroïden die de baan van Venus delen. De stofringen die het pad van Venus en de Aarde volgen om de zon werd toegeschreven te zijn ontstaan in de asteroïden gordel die buiten Mars draait. Terwijl het stof langzaam naar de zon wordt getrokken, verandert een deel ervan van koers door de zwaartekracht van de planeten en vormt het een ring. Maar astrofysici van NASA’s Goddard Space Flight Center ontdekten dat dat misschien niet het geval was. Het team modelleerde stof dat uit de asteroïdengordel migreerde dankzij de zwaartekracht van de zon, en ontdekte dat het alleen de stofring van die van de Aarde verklaarde. Uiteindelijk beseften de wetenschappers dat het enige model dat overeenkwam met de geobserveerde ring er een was waarin een groep asteroïden om de zon cirkelde op hetzelfde pad als Venus, maar ver genoeg verwijderd van de planeet om het niet te raken. Ze modelleerden dit scenario, plaatsen 10.000 asteroïden in Venus’ baan, rekening houdend met de zwaartekrachteffecten van de zon en andere planeten. Nadat de simulatie doorgevoerd werd vanaf 4,5 miljard jaar geleden tot nu zag het team dat er zo een 800 van die rotsen overleefden. Dat suggereert dat een oude groep asteroïden Venus vergezelde sinds de vorming van het zonnestelsel, waarvan sommige er nog steeds zijn en de waargenomen stofring voeden. De volgende stap is om te zoeken naar deze mysterieuze asteroïden. De Mercurius ring studie werd gepubliceerd in het Astrophysical Journal*, en de Venus asteroïden gordel in The Astrophysical Journal Letters**. Bron; New Atlas / Space.Com / NASA
https://youtu.be/YKC1XWDmqBs
*https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aae6cb/meta
**https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0827
