Een internationaal onderzoeksteam, onder leiding van Martin Schlecker van het Max-Planck-Institut für Astronomie, heeft vastgesteld dat de ordening van rotsachtige, gasrijke en ijsachtige planeten in planetenstelsels door slechts een paar begincondities wordt bepaald.
Dat wordt afgeleid uit computersimulaties waarmee de evolutie van planetenstelsels is nagebootst (Astronomy & Astrophysics).
Wetenschappers vermoeden dat de planeet Jupiter een belangrijke rol heeft gespeeld bij de ontwikkeling van leven op onze planeet.
Met zijn grote zwaartekracht brengt deze ‘gasreus’ potentieel gevaarlijke planetoïden en kometen die op weg zijn naar het centrale deel van het zonnestelsel van koers.
Hierdoor zijn de daar aanwezige rotsachtige planeten minder vaak het doelwit van grote inslagen.
De vraag die Schlecker en zijn team wilden beantwoorden is in hoeverre zo’n combinatie van planeten op toeval berust.
Daartoe hebben ze duizend planetenstelsels nagebootst met willekeurige beginomstandigheden voor wat betreft de hoeveelheid beschikbare gas en vaste materie, en de omvang van de protoplanetaire schijf rond de moederster.
Vervolgens is berekend hoe de verschillende stelsels zich in de loop van de miljarden jaren ontwikkelen.
Uiteindelijk bevatten alle nagebootste stelsels planeten van uiteenlopende afmetingen, massa’s en samenstellingen, op verschillende afstanden van hun ster.
Maar opvallend vaak werden daarbij combinaties gevonden van minstens één rotsachtige planeet vergelijkbaar met de aarde en een Jupiter-achtige planeet die in een wijde baan om de ster draait.
Wélke combinatie van planeten er uit de simulaties komt lijkt voornamelijk te worden bepaald door de hoeveelheid materiaal die beschikbaar is voor de vorming van planeten.
In schijven met relatief weinig materiaal ontstaan geen massarijke planeten van het kaliber Jupiter, maar wel ijsrijke ‘superaardes’ – forse rotsachtige planeten die uiteindelijk een omvangrijke atmosfeer ontwikkelen.
In massarijke schijven kunnen zich echter zowel aarde-achtige planeten in de nabijheid van de ster vormen als grote gasplaneten op ruime afstand daarvan.
Dat laatste is vermoedelijk het scenario dat tot de vorming van ons eigen zonnestelsel heeft geleid. (EE)
(Image Credit: Image: MPIA graphics department)
