4 oktober 2022

Kiezelstenen bepalen de rotatievoorkeur van planeten

Artistieke impressie van een planeetstelsel in wording. Credit: NASA/JPL-Caltech.

Planeten draaien vaak in dezelfde richting om hun eigen as als de ster waar ze omheen draaien. De standaardtheorie kan deze waarnemingen niet verklaren, maar het relatief nieuwe kiezelgroeimodel wél. Dat blijkt uit onderzoek onder leiding van de net afgestudeerde UvA-astronoom Rico Visser. Het resultaat is geaccepteerd voor publicatie in het vakblad Icarus.

Het is een mysterie waardoor planetoïden en planeten in ons zonnestelsel roteren om hun eigen as. De aarde heeft bijvoorbeeld 24 uur nodig om een volledig rondje om zijn as te draaien. Als de richting van deze draaiing hetzelfde is als de baanrotatie om de zon, wat het geval is voor de aarde, wordt dit prograde rotatie genoemd. Als deze tegengesteld is aan de baanbeweging, heet dit retrograde rotatie.

Uit waarnemingen is gebleken dat planetoïden en planeten bij voorkeur prograde om hun as draaien en dat de benodigde tijd voor een rondje om de eigen as tussen ongeveer 1 en 40 uur ligt. De klassieke groeimodellen voor planeten kunnen niet verklaren hoe dit tot stand is gekomen. In deze modellen vegen planeten in wording grote rotsblokken op, maar die komen van alle kanten en veroorzaken in theorie geen rotatie.

Visser en collega’s hebben daarom gekeken of het kiezelgroeimodel wel in staat is om de waarnemingen te verklaren. Met dit model groeit een rotsblok uit tot een groter object zoals een planetoïde door het opvegen van kleine kiezelsteentjes. Deze groeifase speelt zich af in een vroeg stadium van de vorming van het zonnestelsel, waarbij het gas en stof zich nog los van elkaar in de planeetvormende schijf rond de ster bevinden.

Terwijl steentjes van alle soorten en maten worden opgeveegd, groeit het object snel en wordt het zwaarder. De wrijving van het gas remt de steentjes af, die vervolgens worden opgeveegd. Het blijkt dat steentjes in een baan tussen de ster en de planetoïde het langst in de buurt van de planeet in wording blijven. Kiezels in een baan daarbuiten gaan doorgaans te snel langs de planetoïde of de planeet om opgeveegd te worden. Effectief zullen de steentjes in de binnenbaan de planetoïde of de planeet onder een bepaalde hoek raken en die als het ware ‘opspinnen’ als een tol, in de prograde richting.

De richting en tijdschaal voor een rondje om de eigen as die de onderzoekers hebben berekend, komen uitstekend overeen met de waarnemingen in het zonnestelsel. Visser: “Het resultaat is niet alleen een verklaring voor de draaiing van planeten; het is een extra bevestiging dat het kiezelgroeimodel een veelbelovend model is om zowel groei als eigenschappen van planeten en planetoïden te verklaren.” Bron: Astronomie.nl.

Comments

  1. Het schijnt hot te zijn: hier een Nature publicatie van verleden jaar.
    https://www.nature.com/articles/d41586-018-07591-8

    • Marc Opdebeeck zegt

      Het topicartikel en het artikel dat Nico aanhaalt bewijst hier weer dat de wetenschap helemaal niet weet hoe zwaartekracht werkt en wat planeten, sterren en melkwegstelsels eigenlijk betekenen in het geheel.

      Het streaming instability model in het artikel van Nico komt nog het dichtst in de buurt en dan nog. De andere twee (code accretion en pebble accretion) zijn helemaal fabeltjes zoals de klokken van Rome die chocoladen paaseieren laten vallen in de kindertuintjes. 😀

      Het is waarschijnlijk niet omdat wetenschappers dom zijn maar meer omwille van het volgen van verkeerde basisprocessen.

    • Marc Opdebeeck zegt

      Ik dacht eerst geen verdere uiteenzetting te geven maar misschien zijn er toch nog solitaire zielen die meer duidelijkheid en de waarheid willen kennen.

      De vorming van sterren ontstaat uit het interstellair medium(ISM) waarin zich materie elementen bevinden met vooral waterstof 75%, helium 24% en de rest is dust onder vorm van zwaardere moleculen oa gevormd door C,H,N,O,S,Si en nog andere elementen waarvan de samenstelling afhangt van zijn oorsprong (supernova’s,planetaire gaswolken,..)

      Het basisproces is hetzelfde voor allen behalve dat het ene proces wat sneller gaat dan het andere.

      Mijn bijdrage hier is van een juister beeld te schetsen van hoe gravitatie ingrijpt op interstellaire materiaal want de nebulae die men observeert zijn ergens al begonnen aan hun gravitationele implosie.

      Door een opsomming te geven van chronologische punten kan men het proces ( dat ik ondersteun) afleiden

      1) het ISM- gas behoort gravitationeel tot zijn eigen melkwegstelsel wat dus impliceert dat het gas zijn melkwegstelsel volgt in translationele voortbeweging maar ook in mindere mate in de rotationele of angulaire beweging. Hetzelfde ongeveer zoals de gasatmosfeer van onze aarde.

      2) het gas ondervindt dus door de melkwegzwaartekracht een coriolis effect met weliswaar minieme stromingen.
      Het ISM -gas valt niet zomaar in omdat een bepaalde massa (Jeans massa) bereikt wordt, nee het volgt een bepaald proces dat gravitatie ontstaat op bepaalde plaatsen in het ISM. Trouwens die Jeans massa is altijd aanwezig in het ISM, dat eigenlijk nog een massa bevat van miljoenen stermassas. Het is namelijk een gans ander onderliggend proces dat die gravitationele instabiliteit veroorzaakt.

      3)door het feit dat door het coriolis effect stromingen ontstaan , en die nog veel heviger zijn wanneer een spiraalarm van sterren het ISM -gas doorkruist, beginnen zich kernen van rotaties te vormen. Door het onderliggend coriolis effect van het melkwegstelsel bekomt men een prograde beweging welke nog eens versterkt wordt door de bijkomende inbreng van dezelfde prograde coriolis effecten van de passerende sterren. Reeds vanaf hier ontstaat de draairichting van planeten en zonnen.

      4) in eerste instantie zijn de rotaties niet heel duidelijk rond zijn eigen centrum en zijn er ook geen hoofdkernen te bespeuren. Het ISM- gas wordt nu stilaan wat men in de wetenschap een “nebula” noemt.
      In die nebula zijn nu zowat random verspreid niet sterk spinnende kernen aanwezig. Het zijn nog geen snel spinnende kernen maar men wel kan al spreken van een trend naar het spinnen rond een ingebeelde centrum.
      Stervorming is trouwens een proces dat over duizenden tot miljoenen jaren gaan.

      5) omdat het ISM-gas bestaat uit lichte (atomaire)elementen en zwaardere moleculaire elementen met oa siliciumverbindingen zullen zich verschillende kernen vormen zonder elkaar te beïnvloeden. Kernen van zwaardere moleculen hebben een ietwat snellere kernvorming omdat hun massa per molecule groter is en daardoor ook hun translationeel momentum (p=mv) Tegelijkertijd krijgt de kern door zijn hogere massa een sterker gravitatieveld.
      Ondanks er veel meer waterstof en helium aanwezig is is de kernvorming van deze lichte elementen wat trager en kan duizenden jaren verschillen met de zware moleculaire kernen. Daarom vormen zich eerst rotsplaneten en later de gasplaneten met oa de eigen ster? Alle spinnende groepen zijn in concurrentie met elkaar en uiteindelijk wint de grootste groep van elementen met de grootste massa. Met andere woorden groeit de zwaartekracht per groepskern.

      6) hoe meer ordening komt van atomen en moleculen spinnend rond zijn eigen centrum zullen meer en meer atomen en moleculen aangetrokken worden naar deze spinnende groep. Het is zeker niet zo dat eerst zich kiezelstenen vormen, aan elkaar klitten en dan naar het centrum vallen. Wat wel gebeurt is dat de aangetrokken deeltjes een dichtere en dichtere gaswolk vormen die uiteindelijk meer en meer gasdeeltjes invangt( eerst de zwaardere dan de lichtere). Bij die verdichting ondervindt elk invallend deeltje een versnellend effect door de toenemende zwaartekracht en bovendien een prograde coriolis effect. Zowel bij rotsplaneten als bij gasplaneten ontwikkelt zich een fel spinnende accretieschijf die later uitmondt in de eigenlijke spin van de ster of de planeet

      7) in rotsplaneten zullendoor druk en hitte kiezel- pf rotsmateriaal gevormd worden binnen in de planeet en niet andersom vanuit de buitenatmosfeer.
      En in gasplaneten zal afhankelijk van hoeveel donker materie- effect een spontane kernfusie ontstaan of niet.
      Als de de grootste groepskern zich manifesteert als zijnd zon van het stelsel dan zullen de groepskernen van planeten zich herschikken naar het zwaartekrachtsveld van de zon.

      Ik hoop hier mijn standpunt duidelijk gemaakt te hebben.

      🙂 Marc

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: