Astronomen hebben rechtstreeks twee grote asteroïdebotsingen rond de jonge ster Fomalhaut waargenomen, een ontdekking die ons begrip van hoe planetaire systemen ontstaan, opnieuw vormgeeft. De onverwachte frequentie van deze gebeurtenissen suggereert dat gewelddadige inslagen in de vroege stadia van de ontwikkeling van sterren veel vaker voorkomen dan eerder werd aangenomen, wat mogelijk inzicht kan bieden in de chaotische oorsprong van ons eigen zonnestelsel.
De verdwijnende ‘planeet’ en de opkomst van stofwolken
Jarenlang hebben onderzoekers gedebatteerd over de aard van een object dat in een baan rond Fomalhaut draait en dat in 2008 aanvankelijk werd geïdentificeerd als een potentiële planeet genaamd Fomalhaut b. Daaropvolgende observaties waren niet doorslaggevend, waarbij het object in de loop van de tijd verscheen en verdween. Nieuwe gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop bevestigen dat Fomalhaut b waarschijnlijk helemaal geen planeet was, maar een enorme stofwolk die ontstond door de inslag van een hoogenergetische asteroïde.
Kort na de verdwijning van Fomalhaut b ontstond er een nieuw lichtpuntje – Fomalhaut cs2 genaamd – waarvan onderzoekers nu denken dat het een nieuwe botsing is die gaande is. De snelheid waarmee deze nieuwe wolk zich heeft gevormd, sluit de mogelijkheid uit dat het een planeet is, wat bevestigt dat deze gebeurtenissen nu plaatsvinden en niet alleen maar worden afgeleid uit eerdere inslagen.
Waarom dit ertoe doet: een venster op het verleden van ons zonnestelsel
De waarneming van twee van dergelijke botsingen binnen twintig jaar is statistisch gezien onwaarschijnlijk; huidige modellen voorspellen dat deze gebeurtenissen slechts eens in de 100.000 jaar of langer zullen voorkomen. Dit suggereert dat vroege planetaire systemen mogelijk aanzienlijk onstabieler zijn dan wetenschappers eerder dachten.
De implicaties zijn diepgaand. De vroege vorming van planeten was waarschijnlijk een meedogenloos proces, waarbij frequente botsingen de banen en samenstellingen van planeten bepaalden. Als we dit nu begrijpen, kunnen we verklaren hoe de maan van de aarde is ontstaan en waarom ons zonnestelsel is gestructureerd zoals het is.
“We zijn niet langer alleen afhankelijk van de theorie om deze gewelddadige gevolgen te begrijpen; we kunnen ze daadwerkelijk zien”, legt Paul Kalas, hoofdonderzoeker van het project, uit.
Toekomstige waarnemingen en de James Webb-telescoop
Verdere waarnemingen zijn gepland met zowel Hubble als de James Webb Space Telescope (JWST) in de komende drie jaar. De superieure infraroodmogelijkheden van de JWST zullen wetenschappers in staat stellen de evolutie van de stofwolk rond Fomalhaut cs2 te volgen en te zoeken naar de nu vervagende overblijfselen van Fomalhaut b.
Dit onderzoek daagt het idee uit dat de vorming van ons zonnestelsel uniek was. Er zijn aanwijzingen dat gewelddadige botsingen aan de orde van de dag zijn tijdens de vroege stadia van de planetaire ontwikkeling. Zoals Kipping opmerkt: “Misschien zijn we niet zo ongewoon als sommigen hebben gespeculeerd.”
De voortdurende observaties rond Fomalhaut beloven te onthullen of dergelijke gebeurtenissen de norm of een anomalie zijn, waardoor onze modellen van planetaire evolutie worden verfijnd en nieuwe aanwijzingen worden gegeven voor de vroege geschiedenis van onze eigen kosmische omgeving.
