Het concept van een kunstenaar van een puinschijf die planeten vormt. Afbeelding tegoed: NASA / JPL Klik om te vergroten
Astronomen hebben een puinschijf gevonden rond een zonachtige ster die mogelijk de aardse planeten vormt of heeft gevormd. De schijf - waarschijnlijk een analoog aan onze asteroïdengordel - is mogelijk begonnen met een sloopderby op zonnestelselschaal, waar de rotsachtige overblijfselen van mislukte planeten chaotisch botsen.
'Dit is een van een zeer zeldzame klasse van objecten die ons een glimp kunnen geven van hoe ons zonnestelsel er tijdens de vorming van onze aardse planeten eruit heeft kunnen zien', zei Dean C. Hines van het Space Science Institute, een leider van de team dat de zeldzame objecten ontdekte met NASA's Spitzer Space Telescope.
"Het doelwit is in wezen een ster die lijkt op onze zon, gezien in een tijd dat de aardse planeten in ons zonnestelsel zouden zijn gevormd", zei Hines. 'We zien bewijs dat deze ster mogelijk een asteroïdengordel heeft, ongeveer op de afstand die Jupiter van onze zon verwijderd is.'
"Dit object is zeer ongebruikelijk in de context van alle andere die we hebben bekeken", zegt professor Michael R. Meyer, assistent astronomie van de Universiteit van Arizona, een collega in de ontdekking. Meyer leidt een Spitzer Legacy-project om de vorming en evolutie van zonnestelsels te bestuderen in een steekproef van 328 jonge zonachtige sterren in de Melkweg. Het project leverde het ongebruikelijke systeem op.
"Dit is de enige dergelijke puinschijf onder de 33 zonachtige sterren die we tot nu toe in ons project hebben bestudeerd, en een van de slechts vijf van dergelijke objecten die bekend zijn", zei Meyer.
De ster, genaamd HD 12039, is ongeveer 30 miljoen jaar oud, of de leeftijd van de zon toen men dacht dat de aardse planeten voor 80 procent compleet waren en het aard-maansysteem werd gevormd, aldus de astronomen. Het is ongeveer 137 lichtjaar verwijderd, of het afstandslicht reist in 137 jaar.
HD 12039 is een ster van het type "G" zoals onze zon, een gele ster met oppervlaktetemperaturen tussen 5.000 en 7.000 graden Fahrenheit. Het is nog niet in de 'hoofdreeks' of volwassen nucleaire verbrandingsfase terechtgekomen, zoals onze zon. Het is acht procent helderder, net iets koeler en iets zwaarder dan onze zon, of 1,02 zonsmassa.
Het Spitzer-team ontdekte dat de temperatuur van de puinschijf van de ster 110 graden Kelvin is, of minus 262 graden Fahrenheit. Dat is warmer dan de temperaturen van de koude buitenste puinschijven die het Spitzer-team van Meyer gewoonlijk vindt rond zonachtige sterren. Ze hebben ontdekt dat tussen de 10 en 20 procent van de zonachtige sterren in hun monster tot dusver - jong, van middelbare leeftijd of oud - buitenste schijven hebben zoals onze Kuipergordel voorbij Neptunus.
"De temperatuur van het stof in de vreemde, smalle puinring van de HD 12039 plaatst het tussen vier en zes astronomische eenheden van de ster - deuk waar Jupiter zich in ons zonnestelsel bevindt," zei Meyer. (Een astronomische eenheid, of AU, is de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon.)
"Het bijzondere aan deze schijf is dat er weinig tot geen stof in de vier AU en verder dan zes AU zit. Het is een nauw opgesloten ring die in sommige opzichten vergelijkbaar kan zijn met de buitenste ringen die we rond Saturnus zien, 'zei Meyer.
Net zoals kleine manen de ijskorrels in discrete ringen rond Saturnus hoeden, en net zoals Jupiter de buitenrand van de asteroïdengordel van ons zonnestelsel neigt, kan een onzichtbare gigantische planeet stof in de smalle puinring rond deze ster duwen, aldus de astronomen.
"We denken dat dit een strakke, smalle ring van rotsachtige objecten is die lijkt op die in onze asteroïdengordel, behalve dat deze ring vijf AU verwijderd is van zijn ster, in plaats van twee tot drie AU, de afstand tussen onze asteroïdengordel en de zon, 'Zei Meyer.
"Na 30 miljoen jaar moet het materiaal dat we in deze ster zien waarschijnlijk afkomstig zijn van op de grond gesteente in een zone waar terrestrische planeten zich zouden kunnen vormen," zei Hines.
NASA kondigde eerder dit jaar een ontdekking van de Spitzer-telescoop aan van nog een van deze buitenaardse asteroïdengordels. Het draait om een twee miljard jaar oude zonachtige ster op 35 lichtjaar afstand, op een afstand vergelijkbaar met die tussen Venus en de zon.
Gebaseerd op de resultaten van de Spitzer Telescope tot nu toe, heeft slechts één procent tot drie procent van de jonge, zonachtige sterren in onze Melkweg enorme schijven van aardpuin, zei Meyer.
"We kunnen getuige zijn van een veel voorkomende, kortstondige gebeurtenis waardoor alle systemen passeren, of we kunnen een zeldzaam voorbeeld zien van een enorme warme puinschijf rond een ongebruikelijke, zonachtige ster", zei Meyer.
De astronomen beschrijven hun werk in een artikel dat in The Astrophysical Journal zal verschijnen.
Het Jet Propulsion Laboratory beheert de Spitzer Space Telescope-missie voor NASA's Science Mission Directorate, Washington. Wetenschappelijke operaties worden uitgevoerd in het Spitzer Science Center in Caltech. Caltech beheert JPL voor NASA. Ga voor informatie over de Spitzer-ruimtetelescoop naar:
http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer
Het Space Science Institute is een non-profitorganisatie die onderzoek van wereldklasse doet op het gebied van ruimte- en aardwetenschappen, samen met innovatieve wetenschappelijke onderwijsprogramma's die het publieke begrip van de planeet Aarde en haar plaats in het grotere universum inspireren en verdiepen. De geïntegreerde onderzoeks- en onderwijsprogramma's van het instituut omvatten planetaire wetenschap, ruimtefysica, astrofysica, astrobiologie en aardwetenschappen.
Oorspronkelijke bron: UA News Release
