Recente waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in het noorden van Chili laten zien dat de schijven van gas en stof waaruit planeten ontstaan vaak enigszins gekromd zijn. Daarmee komt het klassieke beeld dat planeten ontstaan uit kalme, vlakke schijven van kosmisch stof op de helling te staan (Astrophysical Journal Letters, 27 augustus).
Een internationaal onderzoeksteam heeft met behulp van ALMA overtuigend bewijs gevonden dat veel protoplanetaire schijven – de geboorteplaatsen van planeten – subtiele vervormingen vertonen. Deze lichte krommingen en verdraaiingen van het schijfvlak vertonen een opvallende gelijkenis met de diverse kleine inclinaties die de baanvlakken van de planeten in ons zonnestelsel vertonen. Dit suggereert dat de beginomstandigheden van het planeetvormingsproces veel minder ordelijk zijn dan tot nu toe werd aangenomen.
De nieuwe ontdekking is gebaseerd op nauwkeurige metingen van dopplerverschuivingen – kleine variaties in de radiogolven die door koolstofmonoxide-moleculen in de protoplanetaire schijven worden uitgezonden. Deze variaties laten heel nauwkeurig zien hoe het gas in zo’n schijf beweegt.
‘Deze geringe afwijkingen kunnen een normaal gevolg zijn van het planeetvormingsproces’ , zegt Andrew Winter van Queen Mary University of London (VK), hoofdauteur van de nieuwe studie, die daarbij verwijst naar de intrigerende overeenkomst met ons eigen zonnestelsel. Het onderzoek geeft niet alleen een nieuwe kijk op het planeetvormingsproces, maar roept ook nieuwe vragen op over waarom deze schijven krom zijn. Is dat het gevolg van de aantrekkingskracht van niet-waarneembare begeleidende sterren of moet de oorzaak wellicht worden gezocht bij de chaotische bewegingen van het gas en stof in de stellaire kraamkamers?
De bevindingen tonen aan dat de subtiele vervormingen van de schijven veel van de opvallende grootschalige patronen kunnen verklaren die in de bewegingen van het gas in de schijven worden waargenomen. Ze suggereren zelfs dat deze vervormingen verantwoordelijk kunnen zijn voor het ontstaan van de intrigerende spiraalpatronen en kleine temperatuurvariaties in de stellaire kraamkamers.
Intrigerend is ook dat er een verband lijkt te bestaan tussen de aard van de krommingen en de hoeveelheid materiaal die de jonge ster naar zich toe trekt. Dit wijst erop dat er een dynamische verband bestaat tussen de binnenste delen van een protoplanetaire schijf – waar de ster wordt gevoed – en de buitenste delen, waar planeten worden gevormd. (EE)
Scientists reveal warped protoplanetary discs, reshaping ideas about how planets form