Hoe zijn de rotsplaneten ontstaan ?

ahmet, 34 jaar
7 oktober 2010

Hoe zijn de rotsplaneten ontstaan en waarom staan ze dichterbij de zon dan de gasplaneten ? Is het een toeval dat de eerste 4 (mercurius,venus,aarde,mars) planeten een rotsplaneet zij en de overige niet (dus gas). En waar komen die rotsen vandaan ?

Antwoord


U hebt het goed opgemerkt: de rotsplaneten staan dicht bij de zon, de gasplaneten verder.  Dat heeft inderdaad te maken met hoe planeten ontstaan.

Wanneer een ster geboren wordt, dan is ze telkens omgeven door een schijf van gas en stof.  Dat die schijf er is, heeft te maken met een fundamentele wet van de fysica: het behoud van rotatiebeweging.  Een ster ontstaat door samentrekking van een wolk, en die behoudswet houdt in dat bij samentrekking het systeem steeds sneller gaat draaien.  De materie dicht bij het evenaarsvlak kan niet op de ster vallen, en blijft draaien rond de ster.  Die schijf bestaat uit gas en stof, en dus niet uit vloeistoffen (de druk is veel te laag voor de vloeibare fase); in de praktijk is 99% gas en slechts 1% stof, omdat het ijl is, en vooral omdat de wolk vooral uit waterstof en helium bestaat, elementen die zich eerder in de gasfase bevinden.   

In de schijven rond jonge sterren is er dus een beetje stof en veel gas.  De stofdeeltjes hebben de neiging aan elkaar te plakken, het gas doet in eerste instantie niet mee.  De eerste grote objecten die zich vormen, zijn daarom rotsplaneten: zij ontstaan uit het stof alleen.  Dus uit niet meer dan een percent van de totale massa, zodat de grotere objecten die ontstaan er niet goed in slagen om met hun massa ook het gas vast te houden.  Maar ver van de ster is het zo koud dat er meer vaste stoffen zijn, ijs vooral.  Water, koolstof-mono- en -dioxide zijn in de gasfase dicht bij de ster, maar in de vaste fase verder weg.  Voorbij de 'ijsgrens' is er dus veel meer vaste massa om vaste planeten te maken: deze hebben dan dus niet typisch een aardmassa, maar tot tien keer zoveel.  En dat is dan voldoende om de nodige zwaartekracht te ontwikkelen om ook het gas aan te trekken.  Als dat laatste wel het geval is, is het bingo, want er is zoveel meer massa in het gas aanwezig.  Een gasplaneet begint dus met een vaste 'aardse' ijsplaneet, van een tientaal aardmassa's, die er in slaagt om het gas ook aan zich te binden, en omdat er zoveel meer gas is, wordt het uiteindelijk een gasplaneet.

Dit scenario voor planeetvorming stelt dus dat ALLE planeten als rots- of ijsplaneten worden geboren, en dat de grootste gasplaneten worden, omdat ze voldoende massa hebben om het gas - dat de meeste massa van de schijf bevat - ook aan te trekken.  Voor ons zonnestelsel zijn er tal van aanwijzingen dat dit basisscenario klopt.  Of het de hele diversiteit van planetenstelsels kan verklaren, moet nog blijken.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

Prof. Christoffel Waelkens

Sterrenkunde

Katholieke Universiteit Leuven
Oude Markt 13 3000 Leuven
https://www.kuleuven.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen