Een deel van het interplanetaire stof, dat tussen de planeten zweeft, blijkt een restant van vóór de vorming van het zonnestelsel. Deze kosmische stofdeeltjes hebben het ontstaan van de zon en de planeten overleefd en dwalen nu door het zonnestelsel.
Onderzoekers van de University of Hawai’i at Mānoa (UH Mānoa) concluderen dit door de samenstelling van de kosmische stofdeeltjes te bestuderen. Deze deeltjes zijn afkomstig van ijsachtige kometen die ontstaan in de koude, buitenste gebieden van het zonnestelsel. Als die kometen in de buurt van de zon komen, warmen ze op en verdampt hun ijs. Hierbij komen de stofdeeltjes vrij. Als een komeet langs de aarde scheert, zien we het vrijgekomen stof als een staart achter de komeet.
Deze kosmische stofdeeltjes hebben een grootte van een paar moleculen tot maximaal 0,1 millimeter. In het zonnestelsel dansen er miljarden tonnen van dit spul rond. Jaarlijks valt er een paar ton van op aarde.
GEMS
De onderzoekers keken vooral naar glasdeeltjes met ingebed metaal en sulfiden (glass embedded with metal and sulfide, GEMS). Deze deeltjes zijn meestal maar enkele tientallen tot honderden nanometers groot (minder dan een honderdste van de dikte van een haar). De vraag was of deze GEMS-deeltjes gelijktijdig met het zonnestelsel gevormd zijn of dat ze afkomstig zijn uit het interstellaire gas.
Het zonnestelsel is gevormd uit een ineenstortende interstellaire gas- en stofwolk. Daaruit vormden eerst een jonge protoster en een protoplanetaire schijf. De protoster groeide uit tot de zon. Het gas en stof in de schijf klonterden samen tot planeten, planetoïden en kometen.
‘Het meeste materiaal uit de oorspronkelijke wolk is eerst volledig uit elkaar getrokken tot atomaire brokstukken toen de protozon en -schijf begonnen te vormen’, zegt Hope Ishii, onderzoeker aan de UH Mānoa. Tijdens de vorming van het zonnestelsel zijn uit deze brokstukken weer nieuwe stoffen ontstaan. Sommige wetenschappers denken dat GEMS-deeltjes ook zo zijn ontstaan.
Isotoopsamenstelling toont oorsprong
Om te kijken wanneer de GEMS-deeltjes gevormd zijn, bekeken de onderzoekers ze met een elektronenmicroscoop en analyseerden de elementaire samenstelling. ‘Uit de isotoopsamenstelling van de deeltjes kunnen we afleiden dat ze afkomstig zijn uit de interstellaire ruimte, zoals die eruitzag voor het zonnestelsel gevormd was’, zegt Ishii. Het is namelijk bekend dat de isotoopsamenstelling van het interstellaire stof voor de vorming van het zonnestelsel anders was dan die van het jongere interplanetaire stof nu.
Hiermee tonen de onderzoekers aan dat GEMS-deeltjes in het interplanetaire stof zeer waarschijnlijk veel ouder zijn dan het zonnestelsel. De GEMS hebben dus de vorming van het zonnestelsel overleefd en zijn er ongeschonden uitgekomen.
‘Als dit klopt heeft veel meer interstellair stof de vorming van het zonnestelsel overleefd dan we dachten’, zegt Ishii. ‘Dit kan ons meer leren over de chemie en structuur van de bouwstenen van het zonnestelsel.’
‘Het is opwindend onderzoek’, zegt Michael Zolensky van het NASA Johnson Space Center, niet betrokken bij het onderzoek. ‘Het bouwt voort op werk waar deze onderzoeksgroep al decennia mee bezig is.’
Daar sluit Christian Schroeder van de University of Stirling, zich bij aan. Ook hij is niet betrokken bij het onderzoek. ‘De resultaten schijnen nieuw licht op de eerste fases van het zonnestelsel waarin stofdeeltjes ineenstortten en grotere structuren gingen vormen’, zegt hij.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: