Zonnestelsel ontstond door explosie supernova

Onderzoek aan de Chinese Ningqiang-meteoriet heeft bewezen dat ons zonnestelsel is ontstaan door een catastrofale explosie van een andere ster. Die supernova blies radioactieve elementen richting dit gedeelte waarbij de interstellaire gas- en stofwolk rondom de zon verdicht werd.

Die wolk werd enige tijd na de supernova als het ware ‘verontreinigd’ met enkele zware elementen, waaronder radioactieve isotopen van aluminium en ijzer. De producten die vervallen zijn van de radioactieve stoffen zijn onder andere tijdens onderzoeken in de Arizona State University aangetroffen in meteorieten. Meteorieten zijn overblijfselen uit de periode wanneer ons zonnestelsel ontstond. Althans, onderzoekers bevestigen dit tot nu toe nog niet.

In de pas ontdekte Chinese Ningqiang-meteoriet zijn nu enkele sporen van ‘zwavel-36’ aangetroffen. Het aantreffen van deze stof betekent dat er een supernova heeft plaatsgevonden, miljarden jaren geleden in de buurt van ons op dat moment nog jonge zonnestelsel. De in de meteoriet aangetroffen zwavelisotopen zijn waarschijnlijk het producten die zijn vervallen van radioactief ‘chloor-36’. Deze stof werd bij een explosie van een ster, ofwel een supernova-explosie gevormd.

Er zijn naast deze ook nog een aantal andere theorieën mogelijk. De meest waarschijnlijke theorie is dat er ruim 4,6 miljard jaar geleden in de kern van ons Melkwegstelsel een wolk bewoog op de plaats waar ons zonnestelsel is ontstaan. Deze wolk bestond voor 99% uit de gassen waterstof en helium, de overige 1% bestond voor het grootste gedeelte uit microfijne stofdeeltjes, die bestonden uit zwaardere elementen en verbindingen creëerde zoals water, koolstofmonoxide, koolstofdioxide, overige koolwaterstoffen, ammoniak en siliciumverbindingen. De waterstof en helium was al ontstaan tijdens de oerknal. De zwaardere elementen en verbindingen waren ontstaan in sterren en vrijgekomen bij hun explosies. De materiewolk trok zich als gevolg van de zwaartekracht samen en verdichtte zich. De aanzet hiertoe zou een relatief dicht bijzijnde supernova-explosie kunnen zijn geweest, waarbij de drukgolven hiervan door de wolk gegaan zouden moeten zijn. Omdat de materie in de protoplanetaire stofwolk niet homogeen samengesteld is, krijgt men bij contractie een draai-impuls, zodat de wolk in een draaiende beweging komt. De naar buiten trekkende middelpuntzoekende kracht die daarbij ontstaat, zorgt dat de protoplanetaire wolk zich samentrekt tot een protoplanetaire schijf.

Vrijwel alle materie in de protoplanetaire wolk trok zich vervolgens samen in het centrum, waardoor er een protoster ontstond. Binnenin deze gasbol liep de druk en temperatuur steeds verder op. Op gegeven moment is deze dusdanig hoog dat er een kernfusieproces ontbrandt, waarbij de waterstofkernen tot heliumkernen versmelten. De daarbij vrijkomende energie zorgde voor een stralingsdruk. Onze zon werd na enige tijd geboren.

Om deze jonge ster bevond zich een protoplanetaire schijf met kilometers grote objecten die bestaan uit genoeg massa om door hun onderlinge zwaartekracht naar elkaar toe te bewegen en grotere objecten te vormen. De zwaarste objecten oefende de grootste aantrekkingskracht uit en zogen daardoor materiaal uit de wijde omtrek aan, waarna ze nog sneller groeiden. In ons zonnestelsel verstuurde de “protojupiter” met zijn zwaartekrachtveld andere planetoïden en beïnvloedde hun ontwikkeling. Dit heeft voorkomen dat zich tussen Mars en Jupiter een planeet vormde, en in plaats daarvan ontstond de planetoïdengordel.

De afstand van de protoplaneten tot de jonge zon had een grote invloed op het ontstaan van de planeten. In het binnenste gedeelte van ons zonnestelsel ontstonden Mercurius, Venus, de Aarde en Mars, die voornamelijk bestonden uit silicaatachtige oppervlakken. In de buitenste en uiterst koudere regionen van ons zonnestelsel konden de planeten in vorming ook de vluchtige gassen zoals waterstof, helium en methaan vasthouden. Hier ontstonden de gasreuzen Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunes.

Bron: Arizona State University