Astrofysikere arbejder hårdt på at finde ud af, hvordan Solsystemet er dannet. Hvordan gik det til, at en skive af gas og støv blev til de himmellegemer, vi i dag finder i Solsystemet – planeter som Jorden, måner og asteroider?
Nu er vi kommet et skridt nærmere opklaringen af denne gåde.
Fire forskere, heriblandt danske Anders Johansen, der er ansat på Lund Universitet i Sverige, og professor Martin Bizzarro fra Starplan, et center under Statens Naturhistoriske Museum på Københavns Universitet, har ved hjælp af en computermodel forklaret, hvordan store asteroider og i sidste ende planeter som Jorden kan dannes.
Udgangspunktet var kondruler – millimeterstore, glasagtige perler, der kan findes i meteoritter.
Meteoritter har masser af kondruler
»Når man kigger på den type meteoritter, der kaldes kondritter, så kan man se, at nogle af dem rummer 80-90 procent kondruler. Så det lader til, at kondruler er en vigtig ingrediens i sådan nogle objekter, der er dannet ganske tidligt i Solsystemets historie, før klippeplaneterne kom til,« fortæller Martin Bizzarro.
»Men ingen har rigtig kigget på, hvordan alle disse kondruler har samlet sig. Vi har tidligere fundet ud af, at kondruler i samme meteorit kan have vidt forskellige aldre, så nu ville vi finde ud af, hvordan de kunne finde sammen, og så se på hvilken rolle kondruler kunne spille i dannelsen af Solsystemet.«
\ Fakta
Hvis den nye teori for dannelsen af de indre planeter er rigtig, må den unge jordklode have været helt tør. Kondruler kan nemlig ikke bidrage med vand, så det må være kommet til senere.
Computermodellerne viste, at kondruler i den skive af gas og støv, der fandtes omkring Solen i det tidlige solsystem, kan have tilladt objekter kaldet planetesimaler at vokse sig så store, at de kunne blive til protoplaneter, som så bliver til planeter.
Lag af kondruler har skabt protoplaneter
Først kunne støvet samle sig i klumper i centimeterstørrelse, men disse klumper drev indad mod Solen, fordi de blev bremset af gassen i skiven. De kunne dog godt nå at vokse til størrelse på op til 50 kilometer på få hundrede år, viser en tidligere model, som Anders Johansen har været med til at udvikle.
Problemet har så været at forklare, hvordan disse planetesimaler kunne vokse sig endnu større i de første få millioner år af Solsystemets historie. Det er her, de små kondruler kommer i spil. De kilometerstore planetesimaler har simpelthen opsamlet de kondruler, de stødte ind i i deres bane rundt om Solen.
»Der er kommet flere og flere lag af kondruler på planetesimalerne, og vi har vist, at man på den måde kan skabe en protoplanet på størrelse med Mars på to-tre millioner år,« siger Martin Bizzarro.
»Efter den tid er der ikke flere kondruler tilbage. Så vokser planeterne ved sammenstød mellem protoplaneter og planetesimaler. Vi regner for eksempel med, at Jorden og Månen er skabt ved sammenstødet mellem to protoplaneter.«
Ved sammenstødene er alle spor efter kondrulerne i øvrigt forsvundet. I dag kan de kun findes i de meteoritter, der stammer fra objekter, der ikke har været involveret i store kollisioner.
»En mulig model« for virkeligheden i asteroidebæltet
Liv Hornekær, der er lektor på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet, har læst den videnskabelige artikel, der er publiceret i tidsskriftet Science Advances. Hun synes, resultatet ser spændende ud:
»Det er i hvert fald en mulig model for dannelsen af klippeplaneterne. Det ser ud til, at man på rimelig kort tid kan nå op på størrelser, der matcher de planeter, vi ser i dag.«
»Det er en overbygning på en eksisterende model, så vi kommer tættere på noget, der ligner virkeligheden, specielt som den ser ud i asteroidebæltet.«
»Man kan sige, at forskerne har fintunet og testet modellen ved at sammenligne den med, hvordan asteroiderne ser ud i asteroidebæltet. Så har de undersøgt, hvad modellen betyder for dannelsen af klippeplaneter længere inde i Solsystemet, og de finder ud af, at modellen faktisk leverer en overbevisende mekanisme for dannelsen af planeter som Mars og Jorden.«
En naturlig del af udviklingen af planetsystemer
Der er stadig en del gåder, der skal opklares, hvis man vil have den fulde forståelse af, hvordan planetsystemer som vores kan opstå. For eksempel er det ikke helt klart, hvordan kondrulerne opstår.
Det kræver varme at smelte støvpartikler, så de ved at størkne igen bliver til de glasagtige kondruler, man i dag kan finde i meteoritter. Spørgsmålet er, hvad der smeltede dem – var det chokbølger i støvskyen omkring den unge sol, eller var en anden mekanisme på spil?
»I hvert fald var kondrulerne der, og de må have spillet en vigtig rolle. Det har de måske også gjort i andre stjernesystemer, og vi har jo opdaget masser af planeter omkring andre stjerner. Dannelsen af kondruler må være en naturlig del af udviklingen af et planetsystem, så vi må finde ud af, hvordan det sker,« slutter Martin Bizzarro.
