Zonnestelsel

Het zonnestelsel ontstond ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, toen een interstellaire gaswolk om onbekende reden actief werd en door zijn eigen gewicht begon te krimpen en steeds sneller rond te draaien, waarna in het midden van deze gaswolk de Zon ontstond.

Het ineenstorten van het midden van de gaswolk, ook zonnenevel genoemd, nam 100.000 jaar in beslag. Door de enorme hitte die ontstond bij het samentrekken ontstond een kleine ster die een groot deel van de gaswolk opzoog en zo een volwaardige ster werd: onze Zon. Het overgebleven gas, ook accretieschijf genoemd, begon daarna af te koelen en er stolden stukken ijs, steen en metaal, die door botsingen steeds groter werden omdat ze aan elkaar vastklitten. Die grote brokken verzamelden al het nog overgebleven materiaal, op enkele planetoïden en meteoren na. Toen waren sommige brokken (protoplaneten) groot genoeg geworden om ook het laatste beetje gas op te zuigen.

Op dat moment, een miljoen jaar na het ontstaan van de eerste brokken, begon de Zon plots sterke straling, een zonnewind, te produceren, die de gasmantel rond bijna alle protoplaneten, behalve de gasreuzen, wegblies. Daarna kregen de protoplaneten langzaam een stabiele baan rond de Zon, en de planeten en manen werden gevormd door laatste grote botsingen tussen protoplaneten.

Ongeveer 4 miljard jaar geleden kreeg het zonnestelsel nog te maken met een kosmisch bombardement, waardoor op veel manen en planeten grote kraters ontstonden.

Het zonnestelsel legt een vaste baan door de Melkweg af. De Zon bevindt zich op een afstand van 30 000 lichtjaar van het galactisch centrum. Een theorie onder wetenschappers is dat de route die de Zon door de Melkweg volgt bijdraagt aan de periodieke massale uitsterving van leven op aarde.

Traditioneel werden tot het zonnestelsel negen planeten gerekend. In de jaren 90 van de 20e eeuw werd ontdekt dat de toenmalige negende planeet, Pluto, slechts één van vele soortgelijke objecten in de Kuipergordel was. De vraag drong zich op of deze met Pluto vergelijkbare objecten nu ook allemaal als 'planeet' geclassificeerd moesten worden. Naarmate steeds grotere objecten ontdekt werden, zoals Quaoar en Varuna kwam het klassieke aantal van negen planeten onder druk te staan. Met de ontdekking van de nog veel grotere Eris was een nieuwe definitie van planeet noodzakelijk. Volgens de nieuwe definitie wordt Pluto nu een 'dwergplaneet' genoemd en telt het zonnestelsel acht 'echte' planeten.

Omloopbanen van de planeten

Afstanden in het zonnestelsel worden vaak uitgedrukt in de astronomische eenheid (AE, Engels: AU). Dit is een afstandsmaat die vrijwel gelijk is aan de gemiddelde afstand tussen de Aarde en de Zon. Een astronomische eenheid is ongeveer gelijk aan 150 miljoen kilometer. De Aarde staat gemiddeld op een afstand van 1 AE van de Zon. Mercurius staat op een afstand van 0,4 AE, Venus op 0,7 AE, Mars op 1,5 AE, Jupiter op 5,2 AE, Saturnus op 9,5 AE, Uranus op 19 AE en Neptunus op 30 AE.

Het zonnestelsel (niet op schaal)

Zonnestelsel gezien vanaf 108,540 AE van de Zon (Bron: Celestia)

Planetoïdenring

Foto van de planetoïde 253 Mathilde, in 1997 gemaakt door de ruimtesonde Near. Mathilde is iets groter dan 50 km in diameter.

Tussen Mars en Jupiter ligt een band met planetoïden, de planetoïdengordel. Voorbij Neptunus bevindt zich ook een wolk met kleinere hemellichamen, de Kuipergordel.

De planetoïden kunnen ingedeeld worden volgens grootte, oorsprong, samenstelling en mogelijk gevaar voor inslag op de aarde.

Enkele planetoïden zijn sinds 1991 door ruimtesondes van dichtbij gefotografeerd waaronder Gaspra, Ida, Eros, Mathilde, Braille, Annefrank en Itokawa. Deze foto's laten zien dat het onregelmatige, aardappelvormige steenklompen zijn, met veel kleine en soms grotere kraters.

Anders dan planeten hebben planetoïden geen bolvorm. Dat komt doordat ze zo klein en licht zijn. Hoe meer massa een planetoïde of planeet heeft, des te groter is de zwaartekracht aan het oppervlak. Daardoor kunnen uitstulpingen en bergen inzakken door hun eigen gewicht. Bij planetoïden is deze kracht meestal veel te gering om invloed te hebben. Van een aantal planetoïden is inmiddels bekend of bestaan sterke aanwijzingen dat ze wel zwaar genoeg zijn om onder hun eigen zwaartekracht een bolvorm aan te nemen.

Illustratie van de enorme afstanden in het zonnestelsel.
Geel: binnenplaneten
Groen: buitenplaneten
Rood: Sedna
Blauw: Oortwolk

De Oortwolk is een hypothese van Jan Hendrik Oort om te verklaren waarom er nog steeds kometen zijn. Kometen vallen immers uit elkaar na een aantal omlopen door het binnenste deel van het zonnestelsel. Sinds het begin van het zonnestelsel, een paar miljard jaar geleden, zouden alle kometen allang uit elkaar gevallen moeten zijn. Volgens Oort is er een stabiele wolk van miljoenen komeetachtige objecten in de buitenste regionen van het zonnestelsel, waar zo nu en dan een komeet vandaan komt. De Oortwolk heeft de vorm van een grote bol met de Zon als centrum: de kometen kunnen vanuit alle richtingen aan de hemel opduiken. Van de in 2003 ontdekte planetoïde Sedna wordt vermoed dat hij afkomstig is uit het binnengebied van de Oortwolk.

De onderlinge afstanden van de planeten in het zonnestelsel, en Sedna met de Oortwolk. Linksboven: de binnenste planeten. Rechtsboven de buitenste planeten. Rechtsonder: de omloopbaan van Sedna. Linksonder: De binnenzijde van de Oortwolk.

De onbemande ruimtesondes Voyager 1 en 2 vormen samen de Voyagermissie van de NASA. Deze missie werd in het leven geroepen om gebruik te maken van de zeldzaam voorkomende onderlinge positie van de vier grote buitenplaneten eind jaren ’70 en jaren ’80. De vier buitenplaneten stonden toen op een lijn. Eigenlijk waren de Voyagers ontworpen voor het Mariner programma.

• Ontstaan van een zonnestelsel
• Lijst van objecten in het zonnestelsel
• Interplanetaire materie

• (nl) Onszonnestelsel.nl
• (nl) Cyber-Space
• (en) PlanetQuest
• (en) Terrestrial Planet Finder
• (en) Solar System Visualizer

Zie de categorie Solar System van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.