6 juli 2020

Astronomen voorspellen bombardement van asteroïden en kometen in ander planetenstelsel

Credit: Anastasia Kruchevska

Het planetenstelsel rond de ster HR8799 lijkt opmerkelijk veel op ons eigen Zonnestelsel. Het heeft vier gasreuzen tussen twee asteroïdegordels. Onderzoekers van de RuG en SRON hebben deze gelijkenis gebruikt om de aanvoer te simuleren van materiaal afkomstig van asteroïden, kometen en andere kleine hemellichamen. De simulatie laat zien dat de vier gasplaneten materiaal ontvangen van kleine hemellichamen, net als in ons Zonnestelsel.

Vanaf de Zon geteld heeft ons Zonnestelsel vier rotsachtige planeten, een asteroïdegordel, vier gasreuzen en nog een asteroïdegordel. De binnenste planeten zijn rijk aan vuurvaste materialen zoals metalen en silicaten, de buitenste hebben juist veel vluchtige stoffen zoals water en methaan. Tijdens het vormingsproces hadden de binnenplaneten het moeilijk om een vluchtige atmosfeer te verzamelen omdat de sterke zonnewind het gas steeds wegblies. Tegelijkertijd verdampte elk ijsklontje door de warmte van de Zon, wat het lastig maakte om water vast te houden. In de buitenste regionen was er minder zonnewind en -warmte, zodat de uiteindelijke gasreuzen waterijs konden verzamelen en ook een grote atmosfeer vol vluchtige stoffen konden opbouwen.

Het HR 8799 systeem, direct gefotografeerd vanaf de aarde. De ster HR 8799 in het midden is verduisterd. CREDIT: NRC-HIA/C. MAROIS/W. M. KECK OBSERVATORY

Kleine hemellichamen, waaronder asteroïden, kometen en stof, hebben deze uitkomst later verfijnd door vuurvaste materialen uit de binnenste gordel af te leveren en vanuit de buitenste gordel zowel vluchtige als vuurvaste stoffen. Een team van astronomen onder leiding van de Rijksuniversiteit Groningen en SRON Netherlands Institute for Space Research vroeg zich af of planetenstelsels rond andere sterren ook zo’n aanvoersysteem hebben. Ze bouwden een simulatie voor het stelsel rond HR8799. Dat lijkt sterk op ons eigen Zonnestelsel met vier gasreuzen en een binnen- en buitengordel, en mogelijk rotsachtige planeten binnen de binnengordel. Daarom kon het team een aantal onbekende factoren voor HR8799 adopteren vanuit ons Zonnestelsel.

De simulatie laat zien dat net als in ons Zonnestelsel de vier gasreuzen materiaal krijgen aangeleverd via kleine hemellichamen. Het team, bestaande uit Kateryna Frantseva (Rijksuniversiteit Groningen/SRON), Migo Mueller (NOVA/Universiteit Leiden/SRON), Petr Pokorný (NASA), Floris van der Tak (SRON/Rijksuniversiteit Groningen) en Inge Loes ten Kate (Universiteit Utrecht), voorspelt een totale aanvoer van beide typen materiaal van ongeveer een half miljoenste van de planeetmassa’s. Toekomstige telescopen—bijvoorbeeld NASA’s James Webb Space Telescope (lancering in 2021)—zijn in staat om de hoeveelheden vuurvaste materialen te meten in de gasreuzen, die rijk zijn aan vluchtige stoffen. Frantseva: ‘Als telescopen de voorspelde hoeveelheden vuurvaste stoffen detecteren, verklaren we die door aanvoer vanuit de gordels, zoals onze simulatie laat zien. Als ze meer vuurvaste stoffen detecteren dan voorspeld, dan is het aanvoerproces misschien actiever dan we dachten, bijvoorbeeld omdat HR8799 veel jonger is dan ons Zonnestelsel. Het HR8799-systeem bevat mogelijk aardachtige planeten. De aanvoer van vluchtige stoffen vanuit de asteroïdegordels kan daarvoor astrobiologisch gezien relevant zijn.’

Publicatie: K. Frantseva, M. Mueller, P. Pokorný, F. F.S. van der Tak, I. L. ten Kate, ‘Enrichment of the HR 8799 planets by minor bodies and dust‘, Astronomy & Astrophysics.

Bron: SRON.

Speak Your Mind

*

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