Hoe is de aarde ontstaan? De meeste bestaande verklaringen voor de vorming van onze planeet kampen met problemen. Nu is er een nieuwe theorie waardoor we een hyperactieve jonge zon mogen bedanken voor het feit dat de aarde bestaat. Bovendien lossen we er en passant een lang bestaand mysterie rond Mars mee op.
Volgens het traditionele riedeltje ging het planeetbouwproces in het zonnestelsel van start op het moment dat stofdeeltjes rondom de net geboren zon aan elkaar bleven kleven. Hierdoor ontstond gesteente dat vervolgens weer grotere objecten vormde. Met dit verhaal is echter iets mis. ‘Ik zat behoorlijk in mijn maag met het probleem van het maken van aardse planeten’, zegt Alexander Hubbard van het American Museum of Natural History in New York.
Mercurius, Venus, Aarde en Mars staan het dichtst op de zon. Ze bestaan voor het grootste gedeelte uit gesteente en ijzer. Kleine deeltjes van dit spul blijven echter niet gemakkelijk aan elkaar kleven. De deeltjes kunnen alleen plakkerig genoeg zijn geweest als ze bekleed waren met sneeuw of slijmerig organisch spul, zegt Hubbard. Maar ondanks al onze oceanen en op koolstof gebaseerde leven, bevat de aarde te weinig water of koolstof om deze verklaring te ondersteunen.
Bouwmateriaal
Hubbard komt nu met een andere, intrigerende oplossing voor de gecompliceerde geboorte van de aarde. De inspiratie voor de oplossing komt uit een gebeurtenis in 1936, toen een jonge ster ineens meer dan honderd keer zo fel begon te schijnen als daarvoor. Deze ster heet FU Orionis en heeft sindsdien aan felheid niets ingeboet. Bij een aantal andere jonge sterren is hetzelfde fenomeen waargenomen.
Wat als dit bij de net geboren zon ook is gebeurd? Door de uitbarsting kunnen stofdeeltjes gedeeltelijk zijn gesmolten, wat ze plakkerig genoeg zou hebben gemaakt om te dienen als bouwmateriaal voor Mercurius, Venus, aarde en Mars.
‘Uit een FU Orionis-achtige gebeurtenis volgt een patroon dat lijkt op wat we in het zonnestelsel zien’, zegt Hubbard. In andere planetenstelsels, die geen dergelijke eruptie meemaken, smelten stofdeeltjes alleen dichter bij hun ster. Dit leidt tot compactere stelsels zoals Kepler-11, suggereerden astronomen in 2014.
‘Een interessant idee’, zegt Andrew Youdin van de universiteit van Arizona, die aanstipt hoe moeilijk het ontstaan van aardse planeten valt te verklaren. ‘We hebben hier duidelijk te maken met een flink probleem, dus we moeten alle mogelijke verklaringen nagaan.’
Jupiters onschuld
Hubbards model verklaart ook de karige omvang van Mars, met een diameter van slechts de helft van die van de aarde. ‘Mars is verdomde klein’, zegt hij. De meeste wetenschappers geven zwaartekrachtseffecten van reus Jupiter hier de schuld van – een idee dat dateert uit 1755 en werd opgeworpen door de Pruisische filosoof Immanuel Kant.
Toch zou Jupiter dus zomaar eens onschuldig kunnen zijn. Een uitbarsting zoals van FU Orionis doet voorbij de baan van de aarde namelijk nauwelijks nog stofdeeltjes smelten. Op de afstand waarop de rode planeet staat ten opzichte van de zon, zegt Hubbard, ‘is de maximumtemperatuur niet lang genoeg hoog genoeg voor gesmolten stofdeeltjes om genoeg massa te verwerven.’ Het resultaat is dat Mars uit slechts weinig materiaal kon putten en zo uitkwam op een massa van niet meer dan 11 procent van die van de aarde.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: