Mogelijk is een van onze planeten verdwenen. Dat kan verklaren waarom ons zonnestelsel er nu zo uitziet

We kennen allemaal de acht planeten van ons zonnestelsel. Daar zitten twee ijsreuzen bij, Uranus en Neptunus, maar mogelijk is er ooit een derde geweest.

Volgens een nieuwe studie heeft deze extra planeet miljarden jaren geleden een hardhandige herschikking van de planeten veroorzaakt. Daarbij zouden sommige manen van Jupiter en Uranus ontregeld zijn geraakt. Ook zijn er mogelijk zelfs nieuwe manen ontstaan.

Het ging net goed

Kort nadat de planeten zich zo’n 4 tot 4,5 miljard jaar geleden vormden, maakte het buitenste deel van het zonnestelsel een periode van extreme chaos door. Deze fase staat bekend als de instabiliteit van het Nice-model. In die tijd veranderden de banen van Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus drastisch en werden ze zeer instabiel.

Het kwam vaak voor dat de reuzenplaneten bijna botsten. Ze naderden elkaar soms tot op zeer korte afstand en oefenden een sterke zwaartekracht op elkaar uit. Uiteindelijk leidde deze chaotische beweging ertoe dat de planeten in de banen terechtkwamen die ze vandaag de dag nog steeds volgen. Wetenschappers vragen zich echter al lange tijd af hoe hun manen deze heftige periode konden overleven.

122 simulaties

Om beter te begrijpen wat er gebeurde, vooral met de manen van gasreus Jupiter en ijsreus Uranus, analyseerde een onderzoeksteam 122 computersimulaties van het jonge zonnestelsel. Deze simulaties werden geselecteerd uit duizenden mogelijkheden, omdat ze belangrijke kenmerken van het huidige buitenste zonnestelsel het nauwkeurigst nabootsten.

Vervolgens berekenden de onderzoekers voor miljoenen jaren de complexe zwaartekrachtwisselwerking tussen de planeten, manen, de zon en passerende ruimteobjecten. Ze testten scenario’s die begonnen met vijf of zes reuzenplaneten, omdat de huidige versie van het Nice-model ook uitgaat van een of twee extra reuzenplaneten die later uit het zonnestelsel werden geslingerd.

Leestip: Astronomen vinden verborgen mini-maan bij Uranus

Kosmische botsingen

De computermodellen lieten zien dat de overlevingskans van de maansystemen van zowel Jupiter als Uranus klein was, namelijk minder dan 15 procent. Van alle geteste scenario’s was er slechts één waarin zowel de oorspronkelijke planeten als hun manen samen overleefden.

Wanneer andere planeten te dicht bij Uranus kwamen, zorgde hun enorme zwaartekracht er vrijwel zeker voor dat zijn manen werden verwoest. In plaats van het zonnestelsel uit te worden geslingerd, botsten de manen echter met hoge snelheid op elkaar. Daardoor ontstond een enorm veld van ijzig puin dat zich na verloop van tijd weer samenvoegde tot nieuwe hemellichamen. Het onderzoeksteam denkt dat dit mogelijk verklaart hoe de maan Miranda van Uranus is ontstaan.

Maar dit was niet de enige aanwijzing voor een gewelddadig verleden van de Uranusmanen die uit de simulaties naar voren kwam. “Onze resultaten wijzen erop dat de manen van Uranus waarschijnlijk minstens twee keer zo hard zijn verstoord waardoor botsingen onvermijdelijk werden: zowel door de inslag die de planeet deed kantelen als door de instabiliteit onder de reuzenplaneten”, schrijven de onderzoekers.

Hoewel het onderzoek een fascinerend beeld schetst van het vroege zonnestelsel, erkennen de wetenschappers dat simulaties nooit alle details kunnen weergeven. Er is daarom meer modelonderzoek nodig om het lot van afzonderlijke manen met grotere zekerheid te kunnen vaststellen.

Wil je niets van Scientias missen? Volg Scientias op Google Discover dan zie je al onze verhalen!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: