Hoe is Uranus gevormd?

De vorming van het zonnestelsel verliep verre van rustig. Gigantische botsingen waren aan de orde van de dag.

Er zijn twee theorieën over hoe de planeten in het zonnestelsel zijn gevormd. De eerste en meest geaccepteerde theorie, kern-aanwas, werkt goed bij de vorming van de aardse planeten maar levert problemen op bij de vorming van de gasplaneten waaronder Uranus. De tweede theorie, het instabiele schijf-model, verklaart veel beter de vorming van de gasplaneten.

Het “kern-aanwas” model

Het zonnestelsel is ongeveer 4,6 miljard jaar geleden ontstaan uit een grote wolk van gas en stof bekend als de zonne-nevel. Door de zwaartekracht is de gasnevel gaan samentrekken en beginnen te roteren met als gevolg de vorming van de Zon in het centrum van de nevel.

Na de geboorte van de Zon begon het overgebleven materiaal samen te trekken. Door de zwaartekracht klonterden klein de deeltjes samen tot grotere deeltjes. De sterke zonnewind blies de lichtere elementen als waterstof en helium weg naar de buitenste delen. Alleen de zwaardere steenachtige materialen bleven achter in de buurt van de Zon. Hier werden de Aardse planeten uit gevormd. Op grotere afstanden van de Zon had de zonnewind minder invloed en dit leidde er toe dat ook de lichtere elementen als waterstof en helium konden samenklonteren tot de gasplaneten. Op deze manier werden asteroïden, kometen, planeten en manen gevormd.

Anders dan de andere gasplaneten heeft Uranus een kern die eerder rotsachtig dan gasvormig is. De kern heeft zich vermoedelijk eerst gevormd en daarna allemaal waterstof, helium en methaan aangetrokken. De hitte uit het binnenste van de planeet is verantwoordelijk voor de temperatuur en het weer op de planeet. De Zon staat te ver weg om een significante bijdrage te leveren.

Het “instabiele schijf”-model

De noodzaak van een snelle vorming van de gasplaneten is een probleem voor het “kern-aanwas”-model. Volgens dit model duurde het enkele miljoenen jaren voor de gasplaneten waren gevormd en dit is langer dan er lichte gassen beschikbaar waren in het jonge zonnestelsel. Het “kern-aanwas”-model heeft nog een probleem want in dit model zouden de jonge planeten in een relatief korte tijd richting de Zon spiraliseren.

Een nog relatief nieuwe theorie laat klonen gas en stof samengaan. In de tijd groeien deze klonten langzaam aan tot een grote planeet. Deze planeten kunne sneller worden gevormd dan in het “kern-aanwas”-model, soms wel binnen 1000 jaar en dit schept dan meteen de mogelijkheid voor die planeten om de lichtere gassen in te vangen. Ze bereiken daarnaast ook snel een kritieke massa die er voor zorgt dat ze in een stabiele baan terecht komen en niet naar de Zon worden getrokken.

Astronomen bestuderen nog steeds de vorming van de planeten en het zonnestelsel. Ze doen dit ook bij andere sterren en wellicht helpt de daar opgedane kennis om ons eigen zonnestelsel beter te leren begrijpen.

Een gevaarlijke jeugd

Het vroege zonnestelsel was toneel van gewelddadige botsingen waarbij ook Uranus niet werd gespaard. Het oppervlak van Mercurius en de Maan vertonen nog steeds sporen van dit bombardement. Bij een gasreus als Uranus zijn die sporen niet meer zichtbaar. Uranus ligt echter gekanteld in zijn baan met de polen naar de Zon gericht. Dit is vermoedelijk het resultaat van een botsing met een protoplaneet zo groot als onze Aarde. Uranus is de kleinste gasreus. Mogelijk is er bij de botsing met de protoplaneet massa verloren gegaan.

Uranus ligt gekanteld met de polen in het baanvlak naar de Zon gericht.

 

Meer artikelen over Uranus

 

Eerste publicatie: 9 december 2012
Laatste keer bewerkt op: 17 oktober 2017