Het ontcijferen van het 4,5 miljard jaar oude mysterie: het tijdstip waarop Jupiter werd geboren, wordt onthuld

DNVN - Wetenschappers hebben zojuist een baanbrekende ontdekking bekendgemaakt, waarmee een decennialang mysterie over de geboorte van Jupiter, de reuzenplaneet in het zonnestelsel, is opgelost.

Nieuw onderzoek toont aan dat de geboorte van Jupiter botsingen met hoge snelheid veroorzaakte, waardoor gesmolten druppels ontstonden die bewaard zijn gebleven in meteorieten, kleine tijdcapsules uit de vroegste dagen van het zonnestelsel. Bron: Shutterstock

Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden dijde Jupiter snel uit tot de reuzenplaneet die we vandaag de dag zien. Zijn immense zwaartekracht verstoorde de banen van talloze rotsachtige en ijzige hemellichamen – vroege asteroïden en kometen. Deze verstoringen leidden tot botsingen die zo hevig waren dat het gesteente en stof in de asteroïden smolten, waardoor druppels gesmolten gesteente ontstonden, chondrulen genaamd. Opmerkelijk genoeg zijn veel oude chondrulen bewaard gebleven in meteorieten die op aarde zijn gevallen.

In een nieuwe stap hebben wetenschappers van de Universiteit van Nagoya (Japan) en het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF) ontrafeld hoe deze chondrules worden gevormd en deze gebruikt om het exacte tijdstip te bepalen waarop Jupiter verscheen.

Onderzoek gepubliceerd in Scientific Reports toont aan dat de kenmerken van chondrulen – waaronder hun grootte en de snelheid waarmee ze in de ruimte afkoelen – worden bepaald door de hoeveelheid water die de botsende planetesimalen bevatten. Deze bevinding komt niet alleen overeen met waarnemingen van meteorietmonsters, maar toont ook aan dat de geboorte van reuzenplaneten direct de vorming van chondrulen aanstuurt.

Onder een microscoop zijn afgeronde chondrulen zichtbaar op een dun stukje van de Allende-meteoriet. Foto: Akira Miyake, Universiteit van Kyoto.

“Tijdcapsule” van 4,6 miljard jaar geleden

Chondrulen – kleine bolletjes met een diameter van slechts 0,1 tot 2 mm – zijn ooit samengesmolten in asteroïden tijdens het ontstaan ​​van het zonnestelsel. Miljarden jaren later zijn fragmenten van asteroïden op aarde neergestort, met bewijs van de geschiedenis van het heelal. Maar waarom chondrules perfect rond zijn, is al decennialang een raadsel voor wetenschappers.

"Wanneer asteroïden botsen, verdampt water onmiddellijk tot uitdijende stoom. Dit fenomeen is vergelijkbaar met de micro-explosies die gesmolten silicaatgesteente doen uiteenvallen in de kleine druppeltjes die we tegenwoordig in meteorieten zien", legt co-auteur van de studie, professor Sin-iti Sirono van de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen van de Universiteit van Nagoya, uit.

"Eerdere theorieën konden de eigenschappen van chondrulen niet verklaren zonder uit te gaan van extreem speciale omstandigheden, terwijl dit model gebaseerd is op de natuurlijke omstandigheden die bestonden in het vroege zonnestelsel toen Jupiter werd geboren", voegde hij toe.

De zwaartekracht van Jupiter veroorzaakt botsingen tussen kleine planeten, waardoor gesteente smelt tot waterdruppels die zich verspreiden wanneer waterdamp uitzet. Foto: Diego Turrini en Sin-iti Sirono.

Het team toont aan de hand van computersimulaties aan dat de enorme zwaartekracht van Jupiter botsingen met hoge snelheid tussen rotsachtige en waterrijke planetesimalen veroorzaakt, waardoor enorme chondrules ontstaan.

"We hebben de kenmerken en aantallen van de gesimuleerde chondrulen vergeleken met de echte meteorietgegevens en vonden een opvallende overeenkomst", aldus Dr. Diego Turrini, medeauteur en senior onderzoeker bij INAF. "Het model laat ook zien dat de chondrulenproductie parallel liep aan de periode waarin Jupiter nevelgas ophoopte om zijn enorme omvang te bereiken. Zoals de meteorietgegevens laten zien, bereikte de chondrulenvorming een piek rond 1,8 miljoen jaar na de geboorte van het zonnestelsel, precies toen Jupiter werd geboren."

Onder een microscoop zijn afgeronde chondrulen zichtbaar op een dun stukje van de Allende-meteoriet. Foto: Akira Miyake, Universiteit van Kyoto.

Suggesties voor het bepalen van de leeftijd van planeten

Volgens wetenschappers geeft deze studie een duidelijker beeld van de vorming van het zonnestelsel. De productie van chondrulen door Jupiter is echter van korte duur, wat de uiteenlopende leeftijden van chondrulen in verschillende meteorieten niet kan verklaren.

De meest plausibele hypothese is dat andere reuzenplaneten, met name Saturnus, soortgelijke effecten ondervonden en bijdroegen aan de productie van meer chondrules.

Door chondrulen van verschillende leeftijden te bestuderen, hopen wetenschappers de volgorde te bepalen waarin planeten in ons zonnestelsel zijn ontstaan. De resultaten zullen niet alleen bijdragen aan een beter begrip van de geschiedenis van de aarde en onze kosmische buren, maar ook mogelijkheden bieden om te leren hoe andere planetenstelsels rond verre sterren zijn ontstaan ​​en geëvolueerd.

La Khe (volgens SciTech Daily)

Bron: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/giai-ma-bi-an-4-5-ty-nam-thoi-diem-sao-moc-chao-doi-duoc-he-lo/20250901105010242