Planeten draaien vaak in dezelfde richting om hun eigen as als de ster waar ze omheen draaien. De standaardtheorie kan deze waarnemingen niet verklaren, maar het relatief nieuwe kiezelgroeimodel wél. Dat blijkt uit onderzoek onder leiding van de net afgestudeerde UvA-astronoom Rico Visser. Het resultaat is geaccepteerd voor publicatie in het vakblad Icarus.
Het is een mysterie waardoor planetoïden en planeten in ons zonnestelsel roteren om hun eigen as. De aarde heeft bijvoorbeeld 24 uur nodig om een volledig rondje om zijn as te draaien. Als de richting van deze draaiing hetzelfde is als de baanrotatie om de zon, wat het geval is voor de aarde, wordt dit prograde rotatie genoemd. Als deze tegengesteld is aan de baanbeweging, heet dit retrograde rotatie.
Uit waarnemingen is gebleken dat planetoïden en planeten bij voorkeur prograde om hun as draaien en dat de benodigde tijd voor een rondje om de eigen as tussen ongeveer 1 en 40 uur ligt. De klassieke groeimodellen voor planeten kunnen niet verklaren hoe dit tot stand is gekomen. In deze modellen vegen planeten in wording grote rotsblokken op, maar die komen van alle kanten en veroorzaken in theorie geen rotatie.
Visser en collega’s hebben daarom gekeken of het kiezelgroeimodel wel in staat is om de waarnemingen te verklaren. Met dit model groeit een rotsblok uit tot een groter object zoals een planetoïde door het opvegen van kleine kiezelsteentjes. Deze groeifase speelt zich af in een vroeg stadium van de vorming van het zonnestelsel, waarbij het gas en stof zich nog los van elkaar in de planeetvormende schijf rond de ster bevinden.
Terwijl steentjes van alle soorten en maten worden opgeveegd, groeit het object snel en wordt het zwaarder. De wrijving van het gas remt de steentjes af, die vervolgens worden opgeveegd. Het blijkt dat steentjes in een baan tussen de ster en de planetoïde het langst in de buurt van de planeet in wording blijven. Kiezels in een baan daarbuiten gaan doorgaans te snel langs de planetoïde of de planeet om opgeveegd te worden. Effectief zullen de steentjes in de binnenbaan de planetoïde of de planeet onder een bepaalde hoek raken en die als het ware ‘opspinnen’ als een tol, in de prograde richting.
De richting en tijdschaal voor een rondje om de eigen as die de onderzoekers hebben berekend, komen uitstekend overeen met de waarnemingen in het zonnestelsel. Visser: “Het resultaat is niet alleen een verklaring voor de draaiing van planeten; het is een extra bevestiging dat het kiezelgroeimodel een veelbelovend model is om zowel groei als eigenschappen van planeten en planetoïden te verklaren.”
Artikel: Spinning up planetary bodies by pebble accretion, Visser, R.G., Ormel, C.W., Dominik, C., Ida, S.
Het is een mysterie waardoor planetoïden en planeten in ons zonnestelsel roteren om hun eigen as. De aarde heeft bijvoorbeeld 24 uur nodig om een volledig rondje om zijn as te draaien. Als de richting van deze draaiing hetzelfde is als de baanrotatie om de zon, wat het geval is voor de aarde, wordt dit prograde rotatie genoemd. Als deze tegengesteld is aan de baanbeweging, heet dit retrograde rotatie.
Uit waarnemingen is gebleken dat planetoïden en planeten bij voorkeur prograde om hun as draaien en dat de benodigde tijd voor een rondje om de eigen as tussen ongeveer 1 en 40 uur ligt. De klassieke groeimodellen voor planeten kunnen niet verklaren hoe dit tot stand is gekomen. In deze modellen vegen planeten in wording grote rotsblokken op, maar die komen van alle kanten en veroorzaken in theorie geen rotatie.
Visser en collega’s hebben daarom gekeken of het kiezelgroeimodel wel in staat is om de waarnemingen te verklaren. Met dit model groeit een rotsblok uit tot een groter object zoals een planetoïde door het opvegen van kleine kiezelsteentjes. Deze groeifase speelt zich af in een vroeg stadium van de vorming van het zonnestelsel, waarbij het gas en stof zich nog los van elkaar in de planeetvormende schijf rond de ster bevinden.
Terwijl steentjes van alle soorten en maten worden opgeveegd, groeit het object snel en wordt het zwaarder. De wrijving van het gas remt de steentjes af, die vervolgens worden opgeveegd. Het blijkt dat steentjes in een baan tussen de ster en de planetoïde het langst in de buurt van de planeet in wording blijven. Kiezels in een baan daarbuiten gaan doorgaans te snel langs de planetoïde of de planeet om opgeveegd te worden. Effectief zullen de steentjes in de binnenbaan de planetoïde of de planeet onder een bepaalde hoek raken en die als het ware ‘opspinnen’ als een tol, in de prograde richting.
De richting en tijdschaal voor een rondje om de eigen as die de onderzoekers hebben berekend, komen uitstekend overeen met de waarnemingen in het zonnestelsel. Visser: “Het resultaat is niet alleen een verklaring voor de draaiing van planeten; het is een extra bevestiging dat het kiezelgroeimodel een veelbelovend model is om zowel groei als eigenschappen van planeten en planetoïden te verklaren.”
Artikel: Spinning up planetary bodies by pebble accretion, Visser, R.G., Ormel, C.W., Dominik, C., Ida, S.