Nieuw onderzoek suggereert dat Vesta – één van de grootste objecten in de planetoïdengordel – geen kern heeft. En dat roept een interessante vraag op, want: wat is Vesta dan eigenlijk?
Lang dachten onderzoekers die vraag vrij eenvoudig te kunnen beantwoorden. Aangenomen werd namelijk dat Vesta een protoplaneet was, met een korst, mantel en kern. Nieuw onderzoek suggereert nu echter dat Vesta helemaal geen kern heeft en dus ook geen protoplaneet is. En dus rijst de vraag: maar wat is Vesta dan?
Verrassend
“Het gebrek aan een kern is heel verrassend,” vindt onderzoeker Seth Jacobson. “Het verandert echt de manier waarop we over Vesta denken.”
Hoe zit het nu precies?
Vesta bevindt zich zoals gezegd in de planetoïdengordel. Maar het is zeker geen typische planetoïde. Want waar de meeste planetoïden bestaan uit heel oud, chondritisch materiaal, is het oppervlak van Vesta bedekt met stollingsgesteente: basalt. Het is een sterke aanwijzing dat we hier te maken hebben met een protoplaneet: een voorloper van een planeet waarvan het binnenste gesmolten is geweest, waardoor planetaire differentiatie kon plaatsvinden. Hierbij worden de chemische elementen waaruit het object is opgebouwd als het ware geordend: de zwaardere elementen zinken naar beneden (en vormen de kern) en de lichtere drijven naar boven (en vormen de mantel).
Dawn
Onderzoekers waren er behoorlijk van overtuigd dat Vesta dit proces van planetaire differentiatie had doorgemaakt en dus geclassificeerd kon worden als een protoplaneet die het nooit gelukt was om door te groeien tot een volwaardige planeet. En in 2007 stuurde NASA zelfs een ruimtesonde – genaamd Dawn – naar Vesta, met het doel de veronderstelde protoplaneet te bestuderen en zo helder te krijgen hoe planeten ‘groeien’ en hoe onze eigen aarde er in de kinderjaren uit kan hebben gezien.
Geen kern
Maar nieuw onderzoek suggereert nu dus dat we Vesta al die tijd verkeerd geïdentificeerd hebben. In het blad Nature schrijven wetenschappers namelijk dat Vesta helemaal geen kern heeft en dus ook geen protoplaneet genoemd mag worden. Ze baseren zich onder meer op data van Dawn.
Metingen
Wetenschappers kunnen de omvang van de kern van een object schatten door het zogenoemde traagheidsmoment te meten. Dat is een begrip uit de natuurkunde dat beschrijft hoe moeilijk het is om de rotatie van een object rond een as te veranderen. Jacobson vergelijkt het met een kunstschaatser die op het ijs draait. Zo’n schaatser kan zijn of haar draaisnelheid veranderen door de armen in te trekken (waardoor de draaisnelheid toeneemt) of uit te strekken (waardoor de draaisnelheid afneemt). Door de positie van de armen te veranderen, verandert een kunstschaatser zijn of haar traagheidsmoment. Op een vergelijkbare wijze is een object in de ruimte met een grotere kern als een ballerina met haar armen ingetrokken. Want hemellichamen met een dichte kern bewegen anders dan hemellichamen die helemaal geen kern hebben. Metingen van de rotatie en het zwaartekrachtsveld van Vesta onthullen nu dat Vesta zich niet gedraagt als een object met een kern.
Hypothesen
Met andere woorden: alles wijst erop dat Vesta geen kern heeft en dus geen protoplaneet is. Maar wat is Vesta dan wel? Dat weten de onderzoekers nog niet. Maar ze hebben er wel twee hypothesen over. De eerste mogelijkheid is dat Vesta het proces van planetaire differentiatie slechts deels doorlopen heeft. Met het oog op meteorieten die hier op aarde terug zijn gevonden en afkomstig zijn van Vesta, lijkt dat echter niet heel aannemelijk. “We zijn er echt heel zeker van dat deze meteorieten van Vesta komen,” stelt Jacobson. “En deze vertonen geen overduidelijk bewijs voor onvoltooide planetaire differentiatie. ”
Brokstuk
Een andere optie is dat Vesta een brokstuk is dat tijdens een botsing tussen twee planeten in aanbouw van één van die planeten is losgekomen. Van dergelijke brokstukken mag je verwachten dat ze – net als Vesta – gesteente bevatten dat door smelting is ontstaan, maar ook dat ze – net als Vesta – geen kern bezitten.
Meer onderzoek is nodig om de identiteit van Vesta werkelijk helder te krijgen. Vaststaat echter dat we met andere ogen naar het hemellichaam moeten gaan kijken. “Onze Vesta-meteorietencollectie kan niet langer gezien worden als materiaal afkomstig van een object in de ruimte dat er niet in geslaagd is om uit te groeien tot een planeet,” stelt Jacobson. “Het zouden stukjes kunnen zijn van een oeroude planeet, nog vóór die volledig gevormd was. We weten alleen nog niet welke planeet dat is.”
