3 ontstaan-planetenstelsel

60
Het ontstaan van Het ontstaan van het het planetenstelsel planetenstelsel De ouderdom De ouderdom Andere planetenstelsels Andere planetenstelsels Geboorteweeën Geboorteweeën De oorzaak De oorzaak C. de C. de

Upload: cornelis-de-jager

Post on 12-Apr-2017

318 views

Category:

Education


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het ontstaan van het Het ontstaan van het planetenstelselplanetenstelsel

De ouderdom De ouderdom Andere planetenstelselsAndere planetenstelsels

GeboorteweeënGeboorteweeënDe oorzaak De oorzaak

C. de Jager C. de Jager

Page 2: 3 ontstaan-planetenstelsel

Acht planeten in ons Acht planeten in ons planetenstelsel planetenstelsel (en heel veel dwergplaneten, rotsblokken en (en heel veel dwergplaneten, rotsblokken en stenen)stenen)

Page 3: 3 ontstaan-planetenstelsel

Wat is een planeet?Wat is een planeet?• Een hemellichaam dat in een baan om een ster Een hemellichaam dat in een baan om een ster

beweegt (een satelliet van een planeet – zoals onze beweegt (een satelliet van een planeet – zoals onze maan – is dus geen planeet) maan – is dus geen planeet)

• Moet niet te grote massa hebben, opdat er geen Moet niet te grote massa hebben, opdat er geen interne kernreacties kunnen optreden, want dan is interne kernreacties kunnen optreden, want dan is het een ster (massa moet kleiner zijn dan 2 x 10het een ster (massa moet kleiner zijn dan 2 x 102828 kg) kg)

• Moet voldoende massa hebben om een min of meer Moet voldoende massa hebben om een min of meer ronde vorm te krijgen (massa groter dan 3 x 10ronde vorm te krijgen (massa groter dan 3 x 101919 kg) kg)

• Moet zodanige baan en massa hebben dat hij niet Moet zodanige baan en massa hebben dat hij niet uit zijn omloopbaan kan worden getrokken door een uit zijn omloopbaan kan worden getrokken door een andere planeet; m.a.w. stabiele baan vereistandere planeet; m.a.w. stabiele baan vereist

Page 4: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het binnenste deel van het Het binnenste deel van het planetenstelsel planetenstelsel (zie ook de planetoïden (zie ook de planetoïden en de Hilda’s, Trojanen en Grieken in de baan van en de Hilda’s, Trojanen en Grieken in de baan van Jupiter)Jupiter)

Page 5: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het buitenste deel met de Trans Het buitenste deel met de Trans Neptunus Objecten (TNO’s) waaronder Neptunus Objecten (TNO’s) waaronder de Kuiper gordel)de Kuiper gordel) Ook Pluto is een TNOOok Pluto is een TNO

Page 6: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het allerbuitenste deel (tot ca. 150 Het allerbuitenste deel (tot ca. 150 000 AE): de Oortwolk met tegen de 000 AE): de Oortwolk met tegen de biljoen ijswereldjesbiljoen ijswereldjes

Page 7: 3 ontstaan-planetenstelsel

Samengevat: de 4 Samengevat: de 4 componenten van ons zonne- componenten van ons zonne- (planeten-)stelsel(planeten-)stelsel• Acht planetenAcht planeten• De planetoïden; hoofdzakelijk in banen tussen die van De planetoïden; hoofdzakelijk in banen tussen die van

Mars en Jupiter; alle kleiner dan ca. 1000 km; grootste Mars en Jupiter; alle kleiner dan ca. 1000 km; grootste zijn Ceres en Vesta; zijn Ceres en Vesta; ~ 2~ 200 000 bekend00 000 bekend

• De Trans Neptunus objecten (omvat de Kuiper gordel De Trans Neptunus objecten (omvat de Kuiper gordel en objecten zoals Pluto); nu meer dan 1250 bekend en objecten zoals Pluto); nu meer dan 1250 bekend

• Op zeer grote afstand: de Oortwolk; ca. 10Op zeer grote afstand: de Oortwolk; ca. 1010-1210-12 kometen kometen

• Zonnestelsel is min of meer plat systeem waarbij ‘alle’ Zonnestelsel is min of meer plat systeem waarbij ‘alle’ objecten in dezelfde richting lopen en wentelen met objecten in dezelfde richting lopen en wentelen met enkele uitzonderingen, vooral in de TNO’s enkele uitzonderingen, vooral in de TNO’s

Page 8: 3 ontstaan-planetenstelsel

Hoe is dit alles ontstaan?Hoe is dit alles ontstaan?Eerst: een blik op sterren in Eerst: een blik op sterren in

wording, protoplanetaire schijven wording, protoplanetaire schijven bij andere sterren en de zoektocht bij andere sterren en de zoektocht naar planeten bij andere sterrennaar planeten bij andere sterren

Page 9: 3 ontstaan-planetenstelsel

Een gebied van stervorming; de Een gebied van stervorming; de Omega nevel; gas klontert samen tot Omega nevel; gas klontert samen tot sterrensterren

Page 10: 3 ontstaan-planetenstelsel

Tientallen miljoenen jaren later: vele sterren Tientallen miljoenen jaren later: vele sterren zijn ontstaan en de zwaarste ervan zijn zijn ontstaan en de zwaarste ervan zijn geëxplodeerd. De nevel N44 in de Grote geëxplodeerd. De nevel N44 in de Grote Magellaanse WolkMagellaanse Wolk

Page 11: 3 ontstaan-planetenstelsel

Planeten ontstaan in platte, traag draaiende Planeten ontstaan in platte, traag draaiende gasschijven. De gas- en stofwolk om HD gasschijven. De gas- en stofwolk om HD 6100561005

Page 12: 3 ontstaan-planetenstelsel

Stofring om HD216915. Deel van Stofring om HD216915. Deel van het gas is tot stof of ijs het gas is tot stof of ijs samengeklonterdsamengeklonterd

Page 13: 3 ontstaan-planetenstelsel

Gasschijf met planeet om de Gasschijf met planeet om de ster Beta Pictoris. Jupiter-ster Beta Pictoris. Jupiter-achtig objectachtig object

Page 14: 3 ontstaan-planetenstelsel

PlanetesimalenPlanetesimalen• In een protoplanetaire schijf vormen zich In een protoplanetaire schijf vormen zich

objecten door samenvoegen van gas tot stof en objecten door samenvoegen van gas tot stof en tot ijsklompen, stenen en zo voort. tot ijsklompen, stenen en zo voort.

• Wanneer ze groter zijn dan ca. een km is hun Wanneer ze groter zijn dan ca. een km is hun aantrekkingskracht voldoende om verder te aantrekkingskracht voldoende om verder te groeien door aantrekking van meer stofdeeltjesgroeien door aantrekking van meer stofdeeltjes

• Kernvraag: zijn deze Kernvraag: zijn deze planetesimalenplanetesimalen de de voorlopers van planetoïden, TNO’s en planeten? voorlopers van planetoïden, TNO’s en planeten? En wat te zeggen over de objecten uit de En wat te zeggen over de objecten uit de Oortwolk? Oortwolk?

Page 15: 3 ontstaan-planetenstelsel

Planeten bij andere Planeten bij andere sterren sterren

Extrasolaire planetenExtrasolaire planeten

Page 16: 3 ontstaan-planetenstelsel

De zoektocht naar extrasolaire De zoektocht naar extrasolaire planetenplaneten• De eerste ontdekt in 1995 – 51 Pegasi BDe eerste ontdekt in 1995 – 51 Pegasi B• Februari 2012: ca. 760 bekend; nov 2016: Februari 2012: ca. 760 bekend; nov 2016:

3600 - en meer dan 2000 3600 - en meer dan 2000 vermoedelijkevermoedelijke planetenplaneten

• Dit leidt tot ruwe schatting: ons melkwegstelsel Dit leidt tot ruwe schatting: ons melkwegstelsel bevat minstens 50 miljard planeten bevat minstens 50 miljard planeten

• Tot dusver hoofdzakelijk grote planeten Tot dusver hoofdzakelijk grote planeten ontdekt, die dicht om hun ster lopen – de ‘hete ontdekt, die dicht om hun ster lopen – de ‘hete Jupiters’: dat is een selectie-effect Jupiters’: dat is een selectie-effect

Page 17: 3 ontstaan-planetenstelsel

Met technische kunstgrepen worden Met technische kunstgrepen worden soms de planeten zelf gefotografeerd – soms de planeten zelf gefotografeerd – HD 8799HD 8799

Page 18: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het oorspronkelijke materiaal Het oorspronkelijke materiaal waaruit de planeten waaruit de planeten

ontstondenontstonden

Stofdeeltjes, stenen en Stofdeeltjes, stenen en stukjes metaal vliegen nog stukjes metaal vliegen nog steeds tussen de planeten steeds tussen de planeten

Page 19: 3 ontstaan-planetenstelsel

Ontelbare steentjes tussen de Ontelbare steentjes tussen de planetenplaneten • Geregeld vliegen ze de Geregeld vliegen ze de

aardatmosfeer inaardatmosfeer in• Door hun grote Door hun grote

snelheid verdampen snelheid verdampen ze al op ca. 80 km ze al op ca. 80 km hoogte – een meteoor hoogte – een meteoor (vallende ster)(vallende ster)

• De grootste stukken De grootste stukken verdampen niet verdampen niet geheel – meteorieten geheel – meteorieten vallen dan op de aardevallen dan op de aarde

Page 20: 3 ontstaan-planetenstelsel

De oudste De oudste steenmeteorieten – de steenmeteorieten – de

chondrieten chondrieten Chondren of chondrulen: Chondren of chondrulen: fijne,ronde korreltjes in fijne,ronde korreltjes in

meteorietenmeteorietenDe chondrieten vormen de grote De chondrieten vormen de grote meerderheid van de meteorieten; meerderheid van de meteorieten; het zijn de oudste onderdelen van het zijn de oudste onderdelen van

het zonnestelselhet zonnestelsel

Page 21: 3 ontstaan-planetenstelsel

Een chondriet met enigszins Een chondriet met enigszins druppelvormige insluitsels – de druppelvormige insluitsels – de chondrulen chondrulen

Page 22: 3 ontstaan-planetenstelsel

Chondriet Richardson Chondriet Richardson 19181918

Page 23: 3 ontstaan-planetenstelsel

De insluitsels - chondrulenDe insluitsels - chondrulen

• Ze doen denken aan eens vloeibare en Ze doen denken aan eens vloeibare en daarna gestolde druppelsdaarna gestolde druppels

• Bevatten vele mineralenBevatten vele mineralen• Vooral kenmerkend: de insluitsels van Vooral kenmerkend: de insluitsels van

Calcium, en Aluminium (en wat Magnesium) Calcium, en Aluminium (en wat Magnesium) de CAI’s. de CAI’s.

• Het magnesium is een vervalproduct van Het magnesium is een vervalproduct van radioactief radioactief 2626Al dat na 720 000 jaren overgaat Al dat na 720 000 jaren overgaat in stabiel magnesium in stabiel magnesium 2626Mg (verlies van één Mg (verlies van één positieve lading)positieve lading)

Page 24: 3 ontstaan-planetenstelsel

Chondrulen in Allegan, 1899Chondrulen in Allegan, 1899Chondrulen zijn de oudste onderdelen van het Chondrulen zijn de oudste onderdelen van het zonnestelsel.zonnestelsel.

Page 25: 3 ontstaan-planetenstelsel

En in Bjurböle, 1918En in Bjurböle, 1918

Page 26: 3 ontstaan-planetenstelsel

De overgang van Aluminium De overgang van Aluminium in in Magnesium Magnesium • Bij het ontstaan van de gasnevel bevatten deze enig Bij het ontstaan van de gasnevel bevatten deze enig

radioactief aluminium: radioactief aluminium: 2626Al – ontstond door Al – ontstond door bombardement kosmische straling bombardement kosmische straling

• 2626Al vervalt door uitzending van een positieve Al vervalt door uitzending van een positieve elektrische lading en gaat over in stabiel magnesium: elektrische lading en gaat over in stabiel magnesium: 2626Mg; met de tijd komt er dus steeds meer Mg; met de tijd komt er dus steeds meer 2626MgMg

• Uit de hoeveelheid Uit de hoeveelheid 2626Mg tegen Mg tegen 2626Al in de chondrulen Al in de chondrulen kunnen we afleiden hoe lang na het ‘tijdstip nul’ het kunnen we afleiden hoe lang na het ‘tijdstip nul’ het chondruul gestold is. chondruul gestold is.

• Het blijkt dat het stollen in slechts enkele miljoenen Het blijkt dat het stollen in slechts enkele miljoenen jaren gebeurde; gedurende die korte tijd was het jaren gebeurde; gedurende die korte tijd was het chondruul nog vloeibaarchondruul nog vloeibaar

Page 27: 3 ontstaan-planetenstelsel

Planetesimaal met ijzerkern Planetesimaal met ijzerkern

• In de eerste ca. 1,5 miljoen jaar waren de In de eerste ca. 1,5 miljoen jaar waren de chondrulen vloeibaar en als ze in de chondrulen vloeibaar en als ze in de planetesimalen zaten dan waren deze licht planetesimalen zaten dan waren deze licht verwarmd verwarmd

• In een min of meer vloeibaar of nog warm In een min of meer vloeibaar of nog warm planetesimaal zakken zware elementen omlaagplanetesimaal zakken zware elementen omlaag

• Dat zijn vooral metalen zoals ijzer, nikkel Dat zijn vooral metalen zoals ijzer, nikkel • Zo ontstaat een planetesimaal met een Zo ontstaat een planetesimaal met een

ijzerkern ijzerkern

Page 28: 3 ontstaan-planetenstelsel

Zeer ruwe schets: een Zeer ruwe schets: een ijzerkern omhuld door ijzerkern omhuld door gesteentegesteente

Page 29: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het gevolg van botsingenHet gevolg van botsingen• Botsingen met andere planetesimalen Botsingen met andere planetesimalen

kwamen vroeger veel vaker voor dan nu; er kwamen vroeger veel vaker voor dan nu; er waren meer. waren meer.

• De energie van de botsing leidt tot kleinere De energie van de botsing leidt tot kleinere brokstukken; de stukken steen bevatten brokstukken; de stukken steen bevatten chondrulenchondrulen

• Deze stenen zijn de chondrietenDeze stenen zijn de chondrieten• De versplinterde ijzerkern leidt tot het De versplinterde ijzerkern leidt tot het

ontstaan van ijzermeteorietenontstaan van ijzermeteorieten• De steen- en ijzermeteorieten leren ons dus De steen- en ijzermeteorieten leren ons dus

over de ontstaansgeschiedenisover de ontstaansgeschiedenis

Page 30: 3 ontstaan-planetenstelsel

Samenvatting Samenvatting ontstaansperiodeontstaansperiode• In het beginnend planetenstelsel ontstaan In het beginnend planetenstelsel ontstaan

door samenklonteren grotere lichamen – de door samenklonteren grotere lichamen – de planetesimalen planetesimalen

• Dit zijn gedurende de eerste miljoen jaren Dit zijn gedurende de eerste miljoen jaren radioactieve warmtebronnenradioactieve warmtebronnen

• Het zijn dan deels gesmolten warme Het zijn dan deels gesmolten warme lichamen– als er ijzer is zakt dat naar de kern; lichamen– als er ijzer is zakt dat naar de kern; chondrulen komen in de planetesimalen voor chondrulen komen in de planetesimalen voor

• Bij botsingen kunnen kleinere deeltjes: de Bij botsingen kunnen kleinere deeltjes: de steen- (en de metaal-) meteorieten gevormd steen- (en de metaal-) meteorieten gevormd wordenworden

Page 31: 3 ontstaan-planetenstelsel

De ouderdom van het De ouderdom van het planetenstelselplanetenstelsel• Ouderdomsbepalingen zijn gebaseerd op het Ouderdomsbepalingen zijn gebaseerd op het

uiteenvallen van radioactieve atomenuiteenvallen van radioactieve atomen• Uit de verhouding tussen hoeveelheden van Uit de verhouding tussen hoeveelheden van

oorspronkelijk materiaal en het restproduct oorspronkelijk materiaal en het restproduct bepaalt men de ouderdom van het mengselbepaalt men de ouderdom van het mengsel

• Enkele voorbeelden: Uranium gaat over in lood, Enkele voorbeelden: Uranium gaat over in lood, halfwaardetijd is 4,5 miljard jaarhalfwaardetijd is 4,5 miljard jaar

• Kalium –> Argon; halfwaardetijd 1,3 miljard jaarKalium –> Argon; halfwaardetijd 1,3 miljard jaar• Rubidium –> Strontium; halfw. tijd 50 miljard jr Rubidium –> Strontium; halfw. tijd 50 miljard jr

Page 32: 3 ontstaan-planetenstelsel

Ouderdom van het Ouderdom van het planetenstelsel; twee soorten planetenstelsel; twee soorten objecten objecten • (links) Chondrulen (links) Chondrulen

vormden zich ca. 4567 vormden zich ca. 4567 miljoen jaar geledenmiljoen jaar geleden

• (rechts) toont ouderdom (rechts) toont ouderdom van ander materiaal in van ander materiaal in chondrieten; gevolg van chondrieten; gevolg van latere botsingen latere botsingen

• De eerste De eerste samenklontering van samenklontering van materiaal vond dus 4567 materiaal vond dus 4567 miljoen jaar geleden miljoen jaar geleden plaatsplaats

Page 33: 3 ontstaan-planetenstelsel

De verdere vroege De verdere vroege evolutieevolutie

Het planetenstelsel dreef Het planetenstelsel dreef (drijft) uiteen (drijft) uiteen

Page 34: 3 ontstaan-planetenstelsel

Voorbeeld: het aarde - maan Voorbeeld: het aarde - maan stelselstelsel• Eb en vloed op aarde worden veroorzaakt Eb en vloed op aarde worden veroorzaakt

door de aantrekking van de maan door de aantrekking van de maan • Door de remmende werking van de aardse Door de remmende werking van de aardse

vloedberg wordt de aardrotatie afgeremd: vloedberg wordt de aardrotatie afgeremd: de daglengte neemt voortdurend toede daglengte neemt voortdurend toe

• Omdat er geen rotatie verloren kan gaan Omdat er geen rotatie verloren kan gaan ((wet van behoud van het rotatiemomentwet van behoud van het rotatiemoment) ) wordt de afstand van aarde tot maan wordt de afstand van aarde tot maan gestaag groter gestaag groter

Page 35: 3 ontstaan-planetenstelsel

Dit gebeurde ook in het Dit gebeurde ook in het oorspronkelijke planetenstelseloorspronkelijke planetenstelsel• Rotatiemoment ging (en gaat nog Rotatiemoment ging (en gaat nog

steeds) verloren door getijdenkrachten steeds) verloren door getijdenkrachten die de zon en planeten op elkaar die de zon en planeten op elkaar uittoefen(d)enuittoefen(d)en

• Zo dijt het planetenstelsel uitZo dijt het planetenstelsel uit• Dat zal vooral snel zijn gegaan in de Dat zal vooral snel zijn gegaan in de

beginjaren, toen de jonge planeten beginjaren, toen de jonge planeten ijler en dus groter waren dan nu: veel ijler en dus groter waren dan nu: veel sterkere vloedwerking sterkere vloedwerking

Page 36: 3 ontstaan-planetenstelsel

De ‘hete Jupiters’De ‘hete Jupiters’• De ‘hete Jupiters’ zijn grote planeten die De ‘hete Jupiters’ zijn grote planeten die

de laatste jaren ontdekt werden bij de laatste jaren ontdekt werden bij andere sterrenandere sterren

• Ze zijn groter dan Jupiter; ze lopen dicht Ze zijn groter dan Jupiter; ze lopen dicht om ‘hun’ ster en worden dus sterk om ‘hun’ ster en worden dus sterk verhitverhit

• Vermoedelijk zijn dit jonggevormde Vermoedelijk zijn dit jonggevormde planeten die hun uiteindelijke plaats in planeten die hun uiteindelijke plaats in hun planetenstelsel nog moeten vinden hun planetenstelsel nog moeten vinden

Page 37: 3 ontstaan-planetenstelsel

De kleine lichamenDe kleine lichamen

Sommige zijn onlangs bezocht Sommige zijn onlangs bezocht

Page 38: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het DAWN project; bezoek Vesta Het DAWN project; bezoek Vesta (2011, met zijn grote krater) en Ceres (2011, met zijn grote krater) en Ceres (2015).(2015).(de enorme krater zal inlichtingen kunnen geven over binnendelen (de enorme krater zal inlichtingen kunnen geven over binnendelen van Vesta)van Vesta)

Page 39: 3 ontstaan-planetenstelsel

Hayabusa bezocht planetoide Hayabusa bezocht planetoide Itokawa en nam wat stof meeItokawa en nam wat stof mee

Page 40: 3 ontstaan-planetenstelsel

Een tocht van vele jarenEen tocht van vele jaren• Materiaal werd van de planetoïde Materiaal werd van de planetoïde

werd verzameldwerd verzameld• Meegenomen naar de aarde; landde Meegenomen naar de aarde; landde

in Australiëin Australië• Het stof lijkt dezelfde samenstelling Het stof lijkt dezelfde samenstelling

als meteoorstof te hebben als meteoorstof te hebben

Page 41: 3 ontstaan-planetenstelsel

Rosetta missie – 2014 – Rosetta missie – 2014 – ’16’16

Nadering in augustus 2014Nadering in augustus 2014

Page 42: 3 ontstaan-planetenstelsel

Dichter bijDichter bij

Page 43: 3 ontstaan-planetenstelsel

Twee brokstukken ?Twee brokstukken ?

Page 44: 3 ontstaan-planetenstelsel

LandingsplaatsLandingsplaats

Page 45: 3 ontstaan-planetenstelsel

Zijn onze oceanen door kometen gebracht? Zijn onze oceanen door kometen gebracht?

Het deuterium-waterstof gehalte ontkent Het deuterium-waterstof gehalte ontkent ditdit

Page 46: 3 ontstaan-planetenstelsel

De kleine lichamen in het De kleine lichamen in het planetenstelselplanetenstelsel

Grieken, Trojanen en Hilda’s Grieken, Trojanen en Hilda’s

Page 47: 3 ontstaan-planetenstelsel

Trojanen bij Jupiter en Trojanen bij Jupiter en NeptunusNeptunus

Jupiter heeft vele honderden Jupiter heeft vele honderden TrojanenTrojanen

Maar onlangs zijn ook Trojanen bij Maar onlangs zijn ook Trojanen bij Neptunus ontdekt! Neptunus ontdekt!

Page 48: 3 ontstaan-planetenstelsel

Potentiaalvelden in het zonnestelsel; Potentiaalvelden in het zonnestelsel; er zijn stabiele en onstabiele er zijn stabiele en onstabiele libratiepuntenlibratiepunten

Page 49: 3 ontstaan-planetenstelsel

Neptunus-Trojanen bevestigen Neptunus-Trojanen bevestigen het beeld van uitdijend het beeld van uitdijend planetenstelselplanetenstelsel• Tot nu toe zijn 7 Trojanen bij de verre planeet Tot nu toe zijn 7 Trojanen bij de verre planeet

Neptunus ontdektNeptunus ontdekt• Op grond hiervan worden statistisch miljoenen Op grond hiervan worden statistisch miljoenen

Neptunus Trojanen verwachtNeptunus Trojanen verwacht• Uit reken-experimenten blijkt dat dit ingevangen Uit reken-experimenten blijkt dat dit ingevangen

Trans Neptunus Objecten moeten zijnTrans Neptunus Objecten moeten zijn• Ze zijn ingevangen tijdens de migratie van Neptunus Ze zijn ingevangen tijdens de migratie van Neptunus

vanaf een baan op ca. 20 Astronomische Eenheden vanaf een baan op ca. 20 Astronomische Eenheden van de zon naar de huidige baan (op 30 AE) van de zon naar de huidige baan (op 30 AE)

• Dit bevestigt het beeld van het uitdijende Dit bevestigt het beeld van het uitdijende planeetstelsel planeetstelsel

Page 50: 3 ontstaan-planetenstelsel

De mysterieuze OortwolkDe mysterieuze OortwolkEen biljoen ‘ijsdwergen’ op afstanden Een biljoen ‘ijsdwergen’ op afstanden

tot ca. 150 000 AE van de zon. We zien tot ca. 150 000 AE van de zon. We zien enkele daarvan als kometen.enkele daarvan als kometen.

Probleem: er zijn veel meer dan we Probleem: er zijn veel meer dan we kunnen verklaren! kunnen verklaren!

Page 51: 3 ontstaan-planetenstelsel

De aanvankelijke hypotheseDe aanvankelijke hypothese• Hoe verklaren we zo veel ijsklompen op zo Hoe verklaren we zo veel ijsklompen op zo

grote afstanden van de zongrote afstanden van de zon• Ze kunnen daar toch niet zijn ontstaan (zo ver Ze kunnen daar toch niet zijn ontstaan (zo ver

van de zon was weinig materiaal te van de zon was weinig materiaal te verwachten)verwachten)

• Tot dusver steeds aangenomen: ijsklompen uit Tot dusver steeds aangenomen: ijsklompen uit de Kuiper gordel die door planeetstoringen de Kuiper gordel die door planeetstoringen naar buiten gestuwd zijnnaar buiten gestuwd zijn

• Maar ... niet houdbare onderstelling; er zouden Maar ... niet houdbare onderstelling; er zouden dan heel veel meer Kuiper gordel objecten dan heel veel meer Kuiper gordel objecten moeten zijn dan we kunnen verwachten moeten zijn dan we kunnen verwachten

Page 52: 3 ontstaan-planetenstelsel

Nieuwe evidentie; Nieuwe evidentie; indringers!indringers!• De meeste kometen zijn buiten het De meeste kometen zijn buiten het

zonnestelsel ontstaanzonnestelsel ontstaan• in de grote gaswolk waaruit de zon (en met in de grote gaswolk waaruit de zon (en met

de zon vele andere sterren) afkomstig isde zon vele andere sterren) afkomstig is• De ijsklomp kwam toevallig in de aantrekking De ijsklomp kwam toevallig in de aantrekking

van de zon van de zon • vele kometen zijn dus indringers van buiten!vele kometen zijn dus indringers van buiten!• Boeiende hypothese; wacht nog op Boeiende hypothese; wacht nog op

bevestigingbevestiging

Page 53: 3 ontstaan-planetenstelsel

Ontstaan van de Kuipergordel: een Ontstaan van de Kuipergordel: een recente Nederlandse ontdekking! recente Nederlandse ontdekking! (21-(21-10-2011)10-2011)• Het Nederlandse HIFI Het Nederlandse HIFI

instrumentinstrument• De ster TW Hydrae (5 – 10 De ster TW Hydrae (5 – 10

miljoen jaar jong) is omgeven miljoen jaar jong) is omgeven door een schijf van stof en door een schijf van stof en waterdamp op afstand tot de waterdamp op afstand tot de ster als die van de Kuipergordel ster als die van de Kuipergordel

• Dezelfde watersoort als die van Dezelfde watersoort als die van onze oceanenonze oceanen

• Er is daar voldoende water voor Er is daar voldoende water voor duizenden aardse oceanenduizenden aardse oceanen

• Dus: waar komen onze Dus: waar komen onze oceanen nu eigenlijk vandaan?oceanen nu eigenlijk vandaan?

Page 54: 3 ontstaan-planetenstelsel

Het begin van onze Het begin van onze planeetvormingplaneetvorming• De gaswolk waaruit de planeten ontstonden De gaswolk waaruit de planeten ontstonden

werd (vermoedelijk) samengeperst door een werd (vermoedelijk) samengeperst door een supernova uitbarsting; wanneer vond die plaats?supernova uitbarsting; wanneer vond die plaats?

• Het magnesiumgehalte van de chondrulen geeft Het magnesiumgehalte van de chondrulen geeft uitsluitsel uitsluitsel

• Het magnesium ontstond toen er nog voldoende Het magnesium ontstond toen er nog voldoende radioactief aluminium in de gaswolk zat om radioactief aluminium in de gaswolk zat om voldoende magnesium te kunnen vormenvoldoende magnesium te kunnen vormen

• De explosie vond dus ‘vrij kort’ daarvoor plaats De explosie vond dus ‘vrij kort’ daarvoor plaats

Page 55: 3 ontstaan-planetenstelsel

Hoe vroeg? De CAI’s geven Hoe vroeg? De CAI’s geven uitsluitseluitsluitsel • Bij die supernova explosie werd het radioactieve Bij die supernova explosie werd het radioactieve

aluminium gevormdaluminium gevormd• Het gaat na 0,72 miljoen jaar al voor de helft over in Het gaat na 0,72 miljoen jaar al voor de helft over in

magnesiummagnesium• Na ca 0,8 miljoen jaar is er nog maar een Na ca 0,8 miljoen jaar is er nog maar een

duizendste ervan over; na 15 miljoen jaar nog duizendste ervan over; na 15 miljoen jaar nog slechts een miljoenste deelslechts een miljoenste deel

• Bij een 15 miljoen jaar eerdere explosie zouden de Bij een 15 miljoen jaar eerdere explosie zouden de CAI’s er nooit hebben kunnen zijn; de explosie die CAI’s er nooit hebben kunnen zijn; de explosie die tot het planetenstelsel leidde moet dus niet later tot het planetenstelsel leidde moet dus niet later dan een aantal miljoen jaren vóór het ontstaan van dan een aantal miljoen jaren vóór het ontstaan van het planetenstelsel hebben plaats gevonden het planetenstelsel hebben plaats gevonden

Page 56: 3 ontstaan-planetenstelsel

Sterren, met hun planeten en vele Sterren, met hun planeten en vele kometen ontstaan nog steeds – de kometen ontstaan nog steeds – de Orion nevelOrion nevel

Page 57: 3 ontstaan-planetenstelsel

Stervorming in M17 Stervorming in M17 (Boogschutter)(Boogschutter)

Page 58: 3 ontstaan-planetenstelsel

Kort samengevat :Kort samengevat :In een interstellaire gasnevel, samengeperst In een interstellaire gasnevel, samengeperst

door een supernova-uitbarsting die kort door een supernova-uitbarsting die kort daarvoor plaatsvond, ontstonden sterren, veel daarvoor plaatsvond, ontstonden sterren, veel planeten, heel veel ijslichamen en kometenplaneten, heel veel ijslichamen en kometen. .

Page 59: 3 ontstaan-planetenstelsel

Nog korter samengevat : Nog korter samengevat : Ons planetenstelsel werd 4567 Ons planetenstelsel werd 4567

miljoen jaar geleden geboren. Dank miljoen jaar geleden geboren. Dank zij een supernova uitbarstingzij een supernova uitbarsting

Page 60: 3 ontstaan-planetenstelsel

WWW.CDEJAGER.COM/PRESENTATIESGA DAAR NAAR ‘ONTSTAAN PLANETENSTELSEL’ GA DAAR NAAR ‘ONTSTAAN PLANETENSTELSEL’

Deze presentatie is na te lezen Deze presentatie is na te lezen op op