De Spitzer-ruimtetelescoop heeft voor het eerst kleine kwartsachtige kristallen gedetecteerd die in jonge planetaire systemen zijn gesprenkeld. Dus wat gebeurt er in deze planetaire schijven om dit soort materialen te maken? De bevindingen suggereren dat schokgolven van wervelend gas en stof verantwoordelijk zijn voor het creëren van planeten door het hele universum. "Spitzer heeft ons een beter idee gegeven van hoe de grondstoffen van planeten al heel vroeg worden geproduceerd", zegt William Forrest van de Universiteit van Rochester, NY. "Door deze andere sterrenstelsels te bestuderen, kunnen we meer te weten komen over het begin van ons eigen planeten 4,6 miljard jaar geleden. ' De grote vraag is echter dat astronomen met deze kristallen de toekomst kunnen voorspellen? (Grapje)
Planeten worden geboren uit wervelende pannenkoekachtige schijven van stof en gas die jonge sterren omringen. Ze beginnen als louter stofdeeltjes die rondzwemmen in een schijf van gas en stof, voordat ze samenklonteren tot volwaardige planeten. Tijdens de vroege stadia van planeetontwikkeling kristalliseren en hechten de stofkorrels zich aan elkaar, terwijl de schijf zelf begint te bezinken en plat te worden. Dit gebeurt in de eerste miljoenen jaren van het leven van een ster.
Toen Forrest en zijn collega's Spitzer gebruikten om vijf jonge planeetvormende schijven op ongeveer 400 lichtjaar afstand te onderzoeken, ontdekten ze de signatuur van silicakristallen. Silica is gemaakt van alleen silicium en zuurstof en is het hoofdingrediënt in glas. Wanneer gesmolten en gekristalliseerd, kan het de grote zeshoekige kwartskristallen maken die vaak als mystieke penningen worden verkocht. Wanneer het wordt verwarmd tot nog hogere temperaturen, kan het ook kleine kristallen vormen zoals die gewoonlijk worden gevonden rond vulkanen.
Het is deze vorm van silicakristallen op hoge temperatuur, met name cristobaliet en tridymiet, die Forrest's team voor het eerst vond in planeetvormende schijven rond andere sterren. "Cristobaliet en tridymiet zijn in wezen vormen van kwarts op hoge temperatuur", zegt Sargent. "Als je kwartskristallen verwarmt, krijg je deze verbindingen."
In feite hebben de kristallen temperaturen nodig van wel 1220 Kelvin (ongeveer 1740 graden Fahrenheit) om zich te vormen. Maar jonge planeetvormende schijven zijn slechts ongeveer 100 tot 1.000 Kelvin (ongeveer minus 280 graden Fahrenheit tot 1.340 Fahrenheit) - te koud om de kristallen te maken. Omdat de kristallen moeten worden verwarmd en vervolgens snel moeten worden afgekoeld, theoretiseerden astronomen dat schokgolven de oorzaak zouden kunnen zijn.
Er wordt gedacht dat schokgolven of supersonische drukgolven worden gecreëerd in planeetvormende schijven wanneer gaswolken die ronddraaien met hoge snelheden botsen. Sommige theoretici denken dat schokgolven ook de vorming van gigantische planeten kunnen vergezellen.
Dus misschien kunnen astronomen het type planeten in dit nieuw gevormde zonnestelsel voorspellen!
De bevindingen komen overeen met lokaal bewijs uit ons eigen zonnestelsel. Sferische kiezelstenen, chondrules genaamd, gevonden in oude meteorieten die op aarde vielen, worden ook verondersteld te zijn gekristalliseerd door schokgolven in de jonge planeetvormende schijf van ons zonnestelsel. Bovendien vond NASA's Stardust-missie tridymietmineralen in komeet Wild 2.
Forrest en de afgestudeerde student van de Universiteit van Rochester, Ben Sargent, leidden het onderzoek, dat in het Astrophysical Journal zal worden gepubliceerd.
Bron: Caltech
