De taanwas theorie (of aangroei) in de astrofysica, legt uit dat planeten en andere hemellichamen worden gevormd door de condensatie van kleine stofdeeltjes, aangetrokken door de zwaartekracht.
Het idee dat planeten op deze manier ontstaan, werd in 1944 naar voren gebracht door de Russische geofysicus Otto Schmidt (1891-1956); stelde voor dat een enorme wolk van gas en stof, in de vorm van een afgeplatte schijf, de zon omringde in het vroege zonnestelsel.
Schmidt bevestigde dat de zon deze wolk had verworven in combinatie met een andere ster, die, gedragen door zijn beweging door de melkweg, tegelijkertijd door een nevel die rijk is aan stof en gas. De nabijheid van de andere ster hielp de onze om de materie vast te leggen die later verdichtte.
Hypothesen over de vorming van het zonnestelsel vallen in twee categorieën: evolutionair en catastrofaal. De eersten bevestigen dat zowel de zon als de planeten evolueren uit een enkel proces en teruggaan naar de ideeën die zijn voorgesteld door Inmanuel Kant (1724-1804) en Pierre Simon de Laplace (1749-1827).
De laatste wijzen op een catastrofale gebeurtenis, zoals een botsing of nabijheid met een andere ster, die aanleiding geeft tot de vorming van planeten. Aanvankelijk viel de Schmidt-hypothese in deze categorie.
Tegenwoordig zijn er waarnemingen van jonge sterrenstelsels en voldoende rekenkracht om numerieke simulaties uit te voeren. Dit is de reden waarom catastrofale theorieën zijn verlaten ten gunste van evolutionaire..
De nevel hypothese van de vorming van het zonnestelsel wordt momenteel het meest aanvaard door de wetenschappelijke gemeenschap, waarbij de aangroei als het planeetvormingsproces wordt gehandhaafd.
In het geval van ons eigen zonnestelsel verzamelde de zwaartekracht 4,5 miljard jaar geleden kleine deeltjes kosmisch stof - in grootte variërend van enkele ångström tot 1 centimeter - rond een centraal punt en vormden zo een wolk..
Deze wolk was de geboorteplaats van de zon en zijn planeten. Er wordt gespeculeerd dat de oorsprong van het kosmische stof de vorige explosie van een supernova zou kunnen zijn: een ster die met geweld instortte en zijn overblijfselen door de ruimte verspreidde..
In de dichtste gebieden van de wolk botsten de deeltjes vaker vanwege hun nabijheid en begonnen ze kinetische energie te verliezen..
Toen zorgde de zwaartekracht-energie ervoor dat de wolk onder zijn eigen zwaartekracht instortte. Zo ontstond een protostar. De zwaartekracht bleef werken totdat het een schijf vormde, waaruit de eerste ringen werden gevormd en later planeten.
Ondertussen verdichtte de zon in het midden, en toen hij een bepaalde kritische massa bereikte, begonnen er kernfusiereacties in hem op te treden. Deze reacties houden de zon en elke ster vast.
De hoogenergetische deeltjes werden uit de zon geblazen, die bekend staat als de zonnewind. Dit hielp het puin op te ruimen en weg te gooien.
Astronomen veronderstellen dat na de geboorte van onze sterrenkoning de schijf van stof en gas die hem omringde daar minstens 100 miljoen jaar bleef staan, waardoor er voldoende tijd was voor planetaire vorming..
Op onze tijdschaal lijkt deze periode een eeuwigheid, maar in werkelijkheid is het maar een kort moment in de universum-tijd..
Op dit moment worden grotere objecten, ongeveer 100 km in doorsnee, genoemd planetesimalen. Ze zijn de embryo's van een toekomstige planeet.
De energie van de pasgeboren zon hielp bij het verdampen van gassen en stof uit de schijf, en dit verkortte de geboortetijd van de nieuwe planeten aanzienlijk. Ondertussen bleven de botsingen materie toevoegen, aangezien dit precies de aangroei is.
Door jonge sterren in formatie te observeren, krijgen wetenschappers inzicht in hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan. In het begin was er een moeilijkheid: deze sterren zijn verborgen in het zichtbare frequentiebereik, vanwege de wolken van kosmisch stof die hen omringen..
Maar dankzij telescopen met infraroodsensoren kan de kosmische stofwolk worden doordrongen. Het is aangetoond dat er in de meeste nevels van de Melkweg sterren in formatie zijn, en zeker planeten die hen vergezellen.
Met alle informatie die tot nu toe is verzameld, zijn er drie modellen voorgesteld over planetaire vorming. De meest algemeen aanvaarde theorie is de accretietheorie, die goed werkt voor rotsachtige planeten zoals de aarde, maar niet zo goed voor gasreuzen als Jupiter en de andere buitenplaneten..
Het tweede model is een variant op het vorige. Dit stelt dat eerst rotsen worden gevormd, die door zwaartekracht naar elkaar worden aangetrokken, waardoor de vorming van planeten wordt versneld..
Ten slotte is het derde model gebaseerd op de instabiliteit van de schijf, en is het model dat de vorming van de gasreuzen het beste verklaart.
Met de geboorte van de zon begon het resterende materiaal samen te klonteren. Er ontstonden grotere clusters en lichte elementen zoals helium en waterstof werden door de zonnewind weggevaagd naar gebieden verder van het centrum..
Op deze manier konden de zwaardere elementen en verbindingen, zoals metalen en silicaten, aanleiding geven tot de rotsachtige planeten dicht bij de zon. Vervolgens werd een proces van geochemische differentiatie opgestart en werden de verschillende aardlagen gevormd..
Aan de andere kant is bekend dat de invloed van de zonnewind afneemt met de afstand. Weg van de zon kunnen de door lichtelementen gevormde gassen zich verzamelen. Op deze afstanden bevorderen vriestemperaturen de condensatie van water- en methaanmoleculen, waardoor gasvormige planeten ontstaan..
Astronomen beweren dat er een grens is, de zogenaamde "ijslijn" tussen Mars en Jupiter, langs de asteroïdengordel. Daar was de frequentie van botsingen lager, maar door de hoge condensatiesnelheid ontstonden planetesimalen van veel grotere afmetingen..
Op deze manier werden de reuzenplaneten gecreëerd, in een proces dat merkwaardig genoeg minder tijd in beslag nam dan de vorming van de rotsachtige planeten..
Met de ontdekking van exoplaneten en de informatie die over hen is verzameld, zijn wetenschappers er vrij zeker van dat het aanwasmodel het belangrijkste proces van planetaire vorming is..
Het is omdat het model de vorming van rotsachtige planeten zoals de aarde zeer adequaat verklaart. Ondanks alles is een groot deel van de tot dusver ontdekte exoplaneten van het gasvormige type, van een grootte vergelijkbaar met die van Jupiter of veel groter..
De waarnemingen geven ook aan dat gasvormige planeten de overhand hebben rond sterren met meer zware elementen in hun kernen. Aan de andere kant worden rotsachtige sterren gevormd rond sterren met lichte kernen, en de zon is daar een van..
Maar in 2005 werd eindelijk een rotsachtige exoplaneet ontdekt in een baan om een ster van het zonnetype. In zekere zin geven deze ontdekking en andere die volgden aan dat rotsachtige planeten ook relatief overvloedig aanwezig zijn..
Voor de studie van exoplaneten en hun vorming lanceerde de European Space Agency in 2017 de CHEOPS-satelliet (Karakteriseren van ExOPlanets SatelliteDe satelliet gebruikt een zeer gevoelige fotometer om licht van andere sterrenstelsels te meten..
Wanneer een planeet voor zijn ster passeert, ervaart deze een vermindering van de helderheid. Door dit licht te analyseren, kan de grootte worden bepaald en of het gasvormige of rotsachtige reuzenplaneten zijn, zoals de aarde en Mars..
Aan de hand van waarnemingen in jonge systemen, zal het mogelijk zijn om te begrijpen hoe aangroei optreedt bij planetaire formatie.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.