De wetenschapsredactie beantwoordt grote en kleine vragen die lezers bezighouden. Deze week: waarom draaien alle planeten dezelfde kant op rond de zon?
schrijft voor de Volkskrant over prangende wetenschapsvragen en historische onderwerpen.
Een experiment voor op kantoor: ga op een bureaustoel zitten en vraag een collega de stoel een stevige zwiep te geven. Probeer nu zonder je armen of je benen te gebruiken, en zonder enig ander hulpmiddel, de draairichting van de stoel te veranderen. Dat lukt dus niet.
Het proefje is een eenvoudig model voor de ontstaansgeschiedenis van ons zonnestelsel én het antwoord op de lezersvraag van deze week, afkomstig van lezer Rob Apon: waarom draaien alle planeten in dezelfde richting rond de zon?
Het populairwetenschappelijke handboek Universe, The Definitive Visual Guide verklaart het ontstaan van het zonnestelsel in zes stappen, ontleend aan de zonnenevel-hypothese van de Franse wiskundige en astronoom Pierre-Simon Laplace (1749 – 1827).
Stap één in de theorie was het ontstaan van de zogeheten solar nebula of zonnenevel, een enorme, langzaam ronddraaiende gaswolk, met als belangrijkste bestanddelen waterstof en helium. De tweede stap was dat die wolk onder invloed van zwaartekracht een geconcentreerd centrum en een meer diffuus buitengebied kreeg – respectievelijk de protozon en de protoplanetaire schijf.
Doordat de massa van de wolk steeds meer naar het centrum verplaatste, ging de gaswolk sneller draaien. Onder invloed van (alweer) zwaartekracht ontstonden in de protoplanetaire schijf ondertussen ringen waarin zich gaandeweg meer materie verzamelde.
Stappen vier en vijf van het proces duurden in werkelijkheid miljoenen en miljoenen jaren, maar in de kortst mogelijke vorm: uit die ringen ontstonden de planeten. Eerst ontstonden de zogeheten gasreuzen (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus), vervolgens de vier binnenste rotsplaneten (Mercurius, Venus, Aarde en Mars). Tijdens de zesde, en voorlopig laatste stap in de geschiedenis van het zonnestelsel vormde het overgebleven materiaal onder meer de kometen in de zogenoemde Oort-wolk.
Cruciaal: al die tijd bleven de protoplanetaire schijf, en daarna de ringen en uiteindelijk de planeten en kometen, in dezelfde richting rond de zon draaien. Denk aan die bureaustoel die niet zonder hulp van richting verandert.
De vorming van de protoplanetaire schijf verklaart ook waarom de planeten min of meer in één vlak rond de zon draaien – de zogeheten Ecliptica. Daar zijn wel uitzonderingen op. De baan van Mercurius staat door de relatieve nabijheid van de zon 7 graden schuin op de Ecliptica. De baan van dwergplaneet Pluto wijkt zelfs 17,1 graden af van het vlak.
Nog eentje dan: alle planeten in het zonnestelsel draaien in dezelfde richting om hun as, met uitzondering van Venus, die een tegengestelde rotatierichting heeft. Dat lijkt een beetje vreemd. De omwenteling van planeten heeft namelijk net zo goed z’n oorsprong in de langzame draaiing van de solar nebula. Het probleem is ook niet zozeer dat Venus in de verkeerde richting roteert, maar dat de as van de planeet ondersteboven staat. Om heel precies te zijn: de as van Venus heeft een scheefstand van 177,4 graden. Mogelijk komt dat door een botsing met een ander groot hemellichaam tijdens het ontstaan van de rotsplaneten.
Zelf een vraag voor deze rubriek? Mail naar willenweten@volkskrant.nl
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant