Planeternes fødselshistorie skrives om – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

SNM > Nyheder > Alle nyheder > Planeternes fødselshis...

11. august 2017

Planeternes fødselshistorie skrives om

KLIPPEPLANETER

Præcis hvornår og hvor lang tid tager det at danne en ny klippeplanet som Jorden? Det har der hersket stor uenighed om i videnskabelige kredse. Ved meget præcist at datere alderen på planeternes byggesten, de såkaldte kondruler som findes i primitive meteoritter, er det nu lykkedes forskere fra Center for Stjerne- og Planetdannelse ved Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet, at modbevise tidligere antagelser om, at nye planeter vokser langsomt over 50-100 millioner år. Studiet, der netop er publiceret i tidsskiftet Science Advances, indikerer i stedet, at klippeplaneter begynder deres dannelse allerede inden for en million år efter, at deres stjerne er blevet dannet.

Sagens kerne er de såkaldte kondruler og deres alder. Kondruler er millimeter-små glasagtige kugler, som findes i primitive meteoritter. I to årtier har forskere overalt på kloden sagt, at kondrulerne først blev dannet to millioner år efter, Solen blev dannet og dermed på et tidspunkt, hvor planeterne i Solsystemet allerede var i gang med at vokse sig store. Professor Martin Bizzarro fra Center for Stjerne- og Planetdannelse er imidlertid af en anden opfattelse. Og med det nye studie viser han og kollegaerne, at kondrulerne allerede var til stede blot en mio. år efter, Solen blev skabt, og at de i virkeligheden er Jordens og planeternes byggesten.

- Vi har dateret 22 individuelle kondruler, hvilket er en ekstrem vanskelig og langvarig proces. Her fandt vi frem til, at halvdelen af dem var skabt inden for en million år efter, at Solen blev dannet. Det indikerer meget kraftigt, at kondrulerne netop er de planetariske byggesten, som førte til dannelsen af Merkur, Venus, Mars og Jorden, siger professor Martin Bizzarro og fortsætter:

- Det er en kontroversiel påstand, vi her fremfører, og det har betydet, at det har været vanskeligt at få resultatet publiceret. Men vi har på intet tidspunkt mødt argumenter, som kunne slå tvivl om vores resultater.

Det er lykkedes forskerne meget præcist at datere alderen på klippeplaneternes byggesten, de såkaldte kondruler der findes som millimeter-små glasagtige kugler i primitive meteoritter. Foto Center for Stjerne- og Planetdannelse.

Det er lykkedes forskerne meget præcist at datere alderen på klippeplaneternes byggesten, de såkaldte kondruler der findes som millimeter-små glasagtige kugler i primitive meteoritter. Foto Center for Stjerne- og Planetdannelse.

Tre års dateringsarbejde

Tidligere har man anvendt aluminium-26 og magnesium-26 isotoper til at datere kondrulerne, men denne metode bygger på antagelser om, at aluminium-26 var jævnt fordelt i det tidlige solsystem, og at man ved, hvor meget aluminium der var tilstede.

- Begge antagelser er forkerte, og det er årsagen til, at kondrulerne tidligere er blevet dateret forkert, siger professor Martin Bizzarro.  

I 2012 lykkedes det forskerne ved centeret at datere kondruler på baggrund af mikroskopiske små mængder bly og uran. Efterfølgende har Jean Bollard som ph.d.-studerende under Martin Bizzarro arbejdet dedikeret i tre år på at datere kondruler vha. den nye metode. Et krævende og langsommeligt arbejde, der ifølge Martin Bizzarro kræver en sikker hånd på linje med en hjernekirurg. Heldigvis har arbejdsindsatsen båret frugt.

- Med vores nye analyser af uran- og bly-isotoper kan vi meget mere præcist sige, hvor gamle kondrulerne er. Og her ser vi, at halvdelen af de 22 kondruler blev dannet i løbet af Solsystemets første million leveår.

Billede taget med ALMA-teleskop i Chile, som viser, at stjernen HL Tau allerede er i gang med at danne planeter. Stjernen er under en million år gammel. Foto: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / AUI / NSF / A. Isella / B. Saxton.

Billede taget med ALMA-teleskop i Chile, som viser, at stjernen HL Tau allerede er i gang med at danne planeter. Stjernen er under en million år gammel. Foto: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / AUI / NSF / A. Isella / B. Saxton.

Opbakning fra astronomiske observationer

Resultatet stemmer godt overens med astronomiske observationer af helt unge stjerner. Fra disse observationer fremgår det tydeligt, at den såkaldte protoplanetarisk skive – en skive af støv og gas der roterer om en ung stjerne, og som planeter dannes af – kun eksisterer i stjernens allertidligste levetid. Når stjernes lys bliver kraftig nok, nogle millioner år efter dens fødsel, fordamper det meste af skiven og dermed også muligheden for at danne planeter omkring stjernen.

- Vi har eksempelvis billeder taget med ALMA-teleskop i Chile, som viser, at stjernen HL Tau allerede er i gang med at danne planeter. Og stjernen er vel at mærke under en million år gammel, siger Marin Bizzarro og fortsætter:

- Men det er først nu, med de nye dateringer af kondruler, at vi kan fastslå, at der var kondruler til stedede i vores eget Solsystem på dette tidspunkt i Solens historie, og at kondruler dermed skal ses som planeternes byggesten.

Multidisciplinær forskning

Ved Center for Stjerne- og Planetdannelse arbejder der både astronomer, astrofysikere og kosmokemikere, og det er takket været dette multidisciplinære forskningsmiljø, at resultatet er opnået.

- Det er en meget spændende men også vanskelig proces at rekonstruere Solsystemets historie. Den nødvendige ekspertise for at udvikle en samlet model for Solsystemets dannelse findes ganske enkelt ikke inden for en enkelt videnskabelig disciplin. Derfor befinder Center for Stjerne- og Planetdannelse sig i en helt unik position, fordi vi her har forskellige fagdiscipliner samlet under ét tag. Det er dette multidisciplinære forskningsmiljø, der er årsagen til, at vi nu kan fremvise disse banebrydende resultater, afslutter professor Martin Bizzarro.