Zonnestelsels vormen zich in een school van harde klappen.
Neem de onze bijvoorbeeld: de aarde was 4,5 miljard jaar geleden nauwelijks afgekoeld toen ze in het gezicht werd geslagen door een afvallige rots van Mars-formaat, waardoor beide lichamen werden gereduceerd tot gigantische ballen van lava. Wetenschappers geloven dat deze kosmische botsing zoveel puin in de lucht heeft gespuwd dat het uiteindelijk samenvloeide met de maan van de aarde - een prachtig partnerschap geboren uit chaos.
Dergelijke botsingen komen vaak voor in jonge zonnestelsels, maar worden veel zeldzamer naarmate de tijd verstrijkt: grote planeten vallen op één lijn en gaststerren slikken of blazen kleinere brokstukken weg. Nu denken NASA-astronomen dat ze mogelijk getuige zijn van een gewelddadige uitzondering op dat patroon in een zonnestelsel ver, ver weg.
In het sterrenstelsel BD +20 307 - een binair systeem op ongeveer 300 lichtjaar van de aarde - lijkt het erop dat twee aardachtige exoplaneten op elkaar zijn neergestort en uitbarsten in een hete wolk van stof en puin dat zichtbaar is voor infraroodtelescopen. Op meer dan 1 miljard jaar oud is het waargenomen zonnestelsel volledig volwassen, maar volgens conventionele wijsheid betekent dit dat het geen planetaire smashups zoals deze zou moeten ontvangen. Dit nog nooit eerder geziene type botsing suggereert dat zonnestelsels, net als mensen, nog steeds moeite hebben om zichzelf op latere leeftijd bij elkaar te brengen.
"Dit is een zeldzame kans om catastrofale botsingen te bestuderen die zich laat in de geschiedenis van een planetair systeem voordoen", zei Alycia Weinberger, stafwetenschapper bij het Carnegie Institute for Science in Washington, DC en auteur van een recent artikel over de botsing, in een verklaring. .
Een kosmisch stofje
Stofwolken zijn alomtegenwoordig in de ruimte. Planeten ontstaan wanneer de stofdeeltjes die rond jonge sterren zweven, samenklonteren en gedurende miljoenen jaren uitgroeien tot grote, door zwaartekracht dichte objecten. Tegen de tijd dat planeten zich in hun banen rond een ster nestelen, zijn veel van de kleinere stofdeeltjes en puin in de omgeving ofwel als brandstof in de ster getrokken of door zonnewinden meegesleurd in een ring van schmutz op de kou van het zonnestelsel buitenranden.
De ijskoude Kuipergordel van ons zonnestelsel, die zich honderden miljoenen kilometers buiten de baan van Neptunus uitstrekt en duizenden rotsachtige objecten bevat (waaronder de dwergplaneet Pluto), is daar een goed voorbeeld van. Het stof, asteroïden en planetoïden die er zijn, zijn extreem koud vanwege hun afstand tot de zon.
Tien jaar geleden, toen astronomen voor het eerst sporen van de exoplaneetbotsing ontdekten in BD +20 307 10, waren ze verrast toen ze een stofwolk ontdekten die veel warmer leek dan een verre asteroïdengordel - tot 10 keer heter dan de Kuipergordel. Die bevinding suggereerde dat de wolk niet alleen deel uitmaakte van een asteroïdengordel, maar de overblijfselen van een relatief recente, verpletterende gewelddadige en energetische gebeurtenis - een kosmische botsing.
Tien jaar later gebruikten Weinberger en haar collega's waarnemingen van een satelliet genaamd het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) om in te checken bij het omstreden sterrenstelsel. In hun recente studie (gepubliceerd in The Astrophysical Journal) ontdekten de onderzoekers dat de infraroodhelderheid van de wolk met ongeveer 10% was toegenomen, wat betekent dat er aanzienlijk meer warm stof in het systeem was dan slechts tien jaar geleden.
Volgens de onderzoekers is dit verder bewijs dat de exoplaneet-crash relatief recent plaatsvond (waarschijnlijk in de afgelopen paar honderdduizend jaar), en de nasleep speelt zich actief uit voor onze telescooplenzen, mogelijk resulterend in een aanhoudende reeks kleinere botsingen die doorgaan het zonnestelsel besproeien met meer warm stof. Als dat het geval is, betekent dit dat planetaire botsingen veel later in de levensduur van een zonnestelsel kunnen plaatsvinden dan tot nu toe voor mogelijk werd gehouden.
