Buitengebied zonnestelsel mogelijk gevormd door langsscherende ster
De vele duizenden kleine hemellichamen voorbij de baan van Neptunus zijn daar mogelijk terechtgekomen door dat een ster miljarden jaren geleden langs het zonnestelsel scheerde. Dat laat de Leidse simulatie-expert Simon Portegies Zwart zien samen met zijn Duitse en Nederlandse collega’s. ‘We beantwoorden meerdere open vragen met één gebeurtenis.’
Sterrenkundigen konden tot nu toe moeilijk verklaren waarom er duizenden hemellichamen met diameters van meer dan honderd kilometer in langgerekte, schuine banen om de zon draaien.
Een team van onderzoekers met daarbij hoogleraar Numerieke sterdynamica Simon Portegies Zwart heeft nu meer dan 3.000 computersimulaties verricht. Uit de simulaties kwam naar voren dat er miljarden jaren geleden een ster van ongeveer 0,8 keer de massa van de zon langs kan zijn gevlogen. De ster kwam voorbij onder een hoek van ongeveer 70 graden, op een afstand van zo’n 110 keer de afstand tussen de aarde en de zon. Ter vergelijk: Neptunus staat op 30 keer de afstand aarde-zon.
Verklaring voor banen van verschillende hemellichamen
De langsscherende ster verklaart niet alleen de banen van bijvoorbeeld de dwergplaneet Sedna, maar ook die van objecten die bijna loodrecht op de planeetbanen bewegen. En het kan de banen verklaren van 2008 KV42 en 2011 KT19, twee hemellichamen die in tegengestelde richting van de planeten draaien.
Ook verschillende soorten manen verklaard
‘En, tot onze verrassing leveren de simulaties ook een verklaring voor waarom Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus twee soorten manen hebben,’ voegt Simon Portegies Zwart toe. ‘Door de stellaire flyby werden sommige kleine hemellichamen uit de buitengebieden naar binnen geslingerd en daar ingevangen door de reuzenplaneten. Dat werden vervolgens de onregelmatige maantjes die op grote afstand, in schuine langgerekte banen om de planeten draaien.’
‘De schoonheid van de simulatie en het daaruit voorkomende model ligt in de eenvoud,’ zegt hoofdauteur Susanne Pfalzner van het Forschungszentrum Jülich in Duitsland.’Het beantwoordt meerdere open vragen aan de hand van één gebeurtenis.’
Dit bericht verscheen als persbericht op astronomie.nl
Foto: Forschungszentrum Julich
Wetenschappelijke artikelen
Trajectory of the stellar flyby that shaped the outer Solar System. Door: Susanne Pfalzner, Amith Govind & Simon Portegies Zwart. In: Nature Astronomy, 4 september 2024. [origineel (open access)]
Irregular moons possibly injected from the outer solar system by a stellar flyby. Door: Susanne Pfalzner, Amith Govind & Frank W. Wagner. In: The Astrophysical Journal Letters, 4 september 2024. [origineel (open access)]