Een team van Leidse astronomen is erin geslaagd de eerste 100 miljoen jaar geschiedenis van de Oortwolk in zijn geheel te berekenen. Tot nu, slechts delen van de geschiedenis waren afzonderlijk bestudeerd. De wolk, met ongeveer 100 miljard komeetachtige objecten, vormt een enorme schil aan de rand van ons zonnestelsel. De astronomen publiceren binnenkort hun uitgebreide simulatie en de gevolgen ervan in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

De Oortwolk werd in 1950 ontdekt door de Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort om te verklaren waarom er nog steeds nieuwe kometen met langwerpige banen in ons zonnestelsel zijn. De wolk, die begint op meer dan 3000 keer de afstand tussen de aarde en de zon, niet te verwarren met de Kuipergordel. Dit is de rand van de rots, korrels en ijs waarin de dwergplaneet Pluto zich bevindt en die relatief dicht bij de zon draait op ongeveer 30 tot 50 keer de afstand aarde-zon.

Losse evenementen aan elkaar geknoopt

Hoe de Oortwolk precies gevormd moet zijn, is tot nu toe een raadsel gebleven. Er vindt namelijk een reeks gebeurtenissen plaats die een computer nauwelijks in zijn geheel kan reproduceren. Sommige processen duurden slechts enkele jaren en vonden plaats op relatief korte afstanden, vergelijkbaar met de afstand tussen de aarde en de zon. Andere processen duurden miljarden jaren en vonden plaats over lichtjaren, vergelijkbaar met afstanden tussen sterren. Astronoom en simulatie-expert Simon Portegies Zwart (Universiteit Leiden) legt uit:"Als je de hele reeks in een computer wilt berekenen, je loopt onherroepelijk vast. Dat is waarom, tot nu, alleen afzonderlijke gebeurtenissen werden gesimuleerd."

De Leidse onderzoekers gingen uit van afzonderlijke gebeurtenissen, zoals in eerdere onderzoeken, maar nieuw is dat ze de gebeurtenissen met elkaar konden verbinden. Bijvoorbeeld, ze gebruikten het eindresultaat van de eerste berekening als uitgangspunt voor de volgende berekening. Op deze manier, ze konden het hele ontstaan ​​van de Oortwolk in kaart brengen.

Kometen van binnen en buiten het zonnestelsel

De Oortwolk, de Leidse simulaties bevestigen, is een overblijfsel van de protoplenataire schijf van gas en puin waaruit het zonnestelsel zo'n 4,6 miljard jaar geleden ontstond. De komeetachtige objecten in de Oortwolk komen van ongeveer twee plaatsen in het heelal. Het eerste deel van de objecten komt van dichtbij, uit het zonnestelsel. Deze brokstukken en asteroïden zijn weggegooid door de reuzenplaneten. Echter, een deel van het puin slaagde daar niet in en bevindt zich nog steeds in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Een tweede populatie van objecten, concludeerden de Leidse astronomen, komt van andere sterren. Toen de zon net werd geboren, er waren ongeveer duizend andere sterren in de buurt. De Oortwolk heeft mogelijk kometen gevangen die oorspronkelijk tot die andere sterren behoorden.

In aanvulling, de Leidse sterrenkundigen konden meteen een aantal gebeurtenissen ontkrachten. Zij, bijvoorbeeld, beweren dat de Oortwolk relatief laat is gevormd. Dat is, nadat de zon was uitgeworpen uit de groep sterren waarin hij was geboren. Met hun simulaties de astronomen verwerpen ook de hypothese die in 2005 naar voren werd gebracht dat de Oortwolk een gevolg was van de migratie van de reuzenplaneten in het zonnestelsel. Deze hypothese, wat weerlegd blijkt te zijn, zou de overmaat aan oude kraters op de maan moeten verklaren.

Complex maar niet uniek

"Met onze nieuwe berekeningen, laten we zien dat de Oortwolk is ontstaan ​​uit een soort kosmische samenzwering, " zegt Portegies Zwart, "waarin nabije sterren, planeten en de Melkweg spelen allemaal hun rol. Elk van de afzonderlijke processen alleen zou de Oortwolk niet kunnen verklaren. Je hebt echt het samenspel en de juiste choreografie van alle processen bij elkaar nodig. En dat, trouwens, kan heel natuurlijk worden verklaard vanuit de geboorteomgeving van Sun. Dus hoewel de Oortwolk ingewikkeld is gevormd, het is waarschijnlijk niet uniek."

Tijdens de berekeningen, de onderzoekers vroegen zich regelmatig af hoe zo'n ingewikkeld proces eigenlijk kon ontstaan. Portegies Zwart:"De wanhoop kreeg vaak de overhand. Pas toen de berekeningen klaar waren, vielen ineens alle puzzelstukjes op hun plaats en zag het er allemaal heel natuurlijk en vanzelfsprekend uit. Dat is, I denk, een van de mooiste aspecten van het wetenschapper zijn. Je realiseert je plotseling hoe vervormd ons denken over dit probleem was, totdat het eigenlijk heel natuurlijk bleek te zijn."