Hero Image

Nya upptäckter omkullkastar teori om hur planeter bildas

Nasas rymdsond New Horizon flög på nyårsdagen 2019 förbi den lilla jordnötsformade stenen Arrokoth som befinner sig i Kuiperbältet långt utanför Pluto. Så långt ifrån solen är det som att tiden stått stilla i miljarder år. Temperaturen är nära absoluta nollpunkten och materian är frusen i tiden. Genom att studera stenarna som snurrar runt solen där ute kan forskare svara på massa frågor om vårt solsystems födelse, bland annat hur planeterna kom till.
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko
Publicerad
2020-02-18
Uppdaterad
2020-02-18
Dela artikel:

I årtionden har två olika teorier cirkulerat om hur planeter skapats. Den dominerande teorin har varit att materia (stenar, gas och damm) i ett kaotiskt tillstånd snurrat runt solen och krockat in i varandra och på så sätt gradvis vuxit i någon sorts snöbollseffekt. Till slut har de blivit så stora och massiva att det skapats planeter. 

Den andra teorin är att planeterna formats under betydligt lugnare tillstånd, inte alls kaotiskt vilt snurrande och krockande. Här menar forskare att vissa regioner av den nebulosa solen och planeterna uppstod ur hade högre densitet än andra regioner. Materia av olika slag i dessa regioner drogs mot varandra i en gravitationsdans som till sist ledde till en kollaps och planeter formades och föddes stora. De smälte snarare ihop eller formades som moln om man så vill. Observationer av Arrokoth ( himmel på den nordamerikanska Powhatanstammens språk) tycks peka mot att molnteorin är mer trolig än den kaotiska.

Anders Johansen är professor i astronomi på Lunds universitet där han bland annat forskar på just hur planeter bildas. Anders Johansen tror att de nya observationerna kommer ha en stor inverkan på det astronomiska forskningsfältet.

- Jag tror att observationerna av Arrokoth kommer att betyda riktigt mycket för forskningsfältet. Det har funnits två teorier för hur planetesimaler (byggstenar för planeter, reds. anm.) bildas. Enligt den gängse teorin bildas planetesimaler genom successiva kollisioner mellan större och större klippblock. Den nya teorin, som jag själv har varit med att utveckla sedan jag var doktorand i Heidelberg 2004–2007, säger i stället att planetesimaler som Arrokoth bildas från millimeterstora småstenar (pebbles) som samlas långsamt och mjukt genom den ömsesidiga gravitationen mellan alla dessa småstenar, säger Anders Johansen.

Observationerna av Arrokoth pekar på den nya teorin. Anders Johansen berättar att varken Pluto eller Arrokoth visar särskilt många kratrar på sina ytor, vilket man hade förväntat sig enligt den gamla teorin om ett mer kaotiskt ungt universum. Arrokoths form tyder också på att de två stenarna som utgör Arrokoth måste ha kolliderat med väldigt låg hastighet för att bevara sin sfäriska form, de bildar en så kallad kontaktbinär himlakropp. Arrokoth visar inte några tecken på våld och inga skador som tyder på en våldsam kollision. Anders Johansen säger att:

- Bevisen har byggts upp långsamt, men att med observationerna av Arrokoth verkar den gamla kollisionsteorin inte längre vara relevant. Det betyder då så klart inte att den nya teorin är perfekt. Det finns massor kvar att kolla och förbättra. Men jag hoppas att med de nya resultaten från New Horizon kommer det att bli mera uppmärksamhet på att utveckla den nya teorin mera.

Vi har tidigare skrivit mycket om rymdteleskopet CHEOPS och dess uppdrag att lära mer om redan upptäckta exoplaneter. Alexis Brandeker, docent i astronomi vid Stockholms universitet, berättar att de nya observationerna av Arrokoth även påverkar forskningen kring exoplaneter.

- Den främsta påverkan teoretiska modeller av planetbildning har för observationer av exoplaneter är att hjälpa till med att tolka observationerna. Vi observerar allt vi kan och blir allt bättre på det, men det finns fortfarande områden vi inte har tillträde till ännu - ett viktigt sådant är jordlika planeter i jordlika banor runt sollika stjärnor. Genom att få en bättre förståelse för hur planeter bildas kan vi bättre extrapolera observerade egenskaper till icke-observerade, säger Alexis Brandeker.

Den nya upptäckten av Arrokoth presenterades på den internationella forskarkonferensen AAAS den 13 februari 2020 och är publicerad i tre olika artiklar i februarinumret av tidskriften Science.

Läs mer här: AAAS

Rymdbloggen