De meeste rotsachtige planeten en manen in ons zonnestelsel, waaronder de aarde en haar maan, zijn voortgekomen uit talrijke botsingen die vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel hebben plaatsgevonden.
Bij zulke botsingen kunnen kleine rotsachtige objecten zich verenigen tot grotere hemellichamen of fragmenteren tot een wolk van puin en stof.
Kate Su en haar collega’s hebben tussen 2015 en 2019, met behulp van de inmiddels ‘gepensioneerde’ ruimtetelescoop Spitzer, regelmatig waarnemingen gedaan van de pas 10 miljoen jaar oude ster HD 166191.
Daarbij waren ze er getuige van hoe zo’n puinwolk voor de ster langs schoof en het licht ervan tijdelijk tegenhield.
In combinatie met gegevens over de grootte en helderheid van de ster, hebben de astronomen kunnen bepalen hoe groot de wolk kort na de botsing was, en een schatting kunnen maken van de omvang van de botsende objecten.
Ook zagen ze hoe snel de puinwolk uiteenviel. Spitzer was gevoelig voor infrarood licht – licht van golflengten die iets langer zijn dan wat het menselijk oog kan zien.
Infrarood is ideaal voor het detecteren van stof, zoals het puin dat ontstaat bij botsingen tussen rotsachtige hemellichamen.
Medio 2018 zag de ruimtetelescoop het stersysteem HD 166191 aanzienlijk helderder worden, wat duidde op een toename van de puinvorming.
In die tijd detecteerde Spitzer ook een puinwolk die de ster afschermende.
Het onderzoek van Kate Lu en haar team laat zien dat de wolk zeer langgerekt was, met een geschatte minimale oppervlakte van drie keer die van de ster.
De toename van de infraroodhelderheid die Spitzer registreerde, wijst er echter op dat slechts een klein deel van de wolk voor de ster langs trok, en dat het puin een gebied bestreek dat honderden keren omvangrijker was.
Om zo’n grote puinwolk te kunnen produceren, moeten de botsende objecten afmetingen hebben gehad die vergelijkbaar waren met die van de 530 kilometer grote dwergplaneet Vesta in ons eigen zonnestelsel.
Bij de botsing kwam genoeg hitte vrij om een deel van het vrijkomende materiaal te verdampen.
Ook veroorzaakte hij een lawine aan botsingen tussen kleinere objecten, waarbij waarschijnlijk de grote hoeveelheid stof is vrijgekomen die door Spitzer is geregistreerd.
In de daaropvolgende maanden werd de stofwolk groter en doorzichtiger, wat suggereert dat het stof en ander puin zich snel verspreidde.
In 2019 was de wolk die voor de ster langs trok niet meer zichtbaar, maar bevatte het stersysteem nog wel tweemaal zoveel stof als voordat Spitzer de wolk zag.
Volgens de astronomen kan deze informatie worden gebruikt om de bestaande theorieën over de vorming van rotsachtige planeten zoals onze aarde te toetsen. (EE)
(Image Credit: (NASA/JPL-Caltech))
