Stapje voor stapje leren we meer over het ontstaan van ons zonnestelsel. We weten dat het begon met de geboorte van de zon, waaromheen een hoop stof en gas draaide. Dat stof klonterde langzaam maar zeker bij elkaar tot millimeter grote deeltjes. Die klonterden weer samen tot centimeter grote deeltjes. Uiteindelijk klonterde alles samen tot kilometer grote protoplaneten en zo verder tot de planeten die we vandaag de dag kennen.
Er is echter een probleem: als je millimeter grote stofpartikels bij elkaar stopt in microzwaartekracht, dan komen ze niet bij elkaar. Ze botsen van elkaar weg en worden niet die steeds grotere objecten die je nodig hebt om planeten te vormen. Daar was een verklaring voor nodig.
Wetenschappers besloten om dit te testen in microzwaartekracht. Maar een test hiervoor in de ruimte maakt een experiment vrij duur. Dus ze maakten gebruik van een val-toren in Bremen, de 146 meter hoge Bremen Drop Tower. Een experiment kan daarin maximaal 9,3 seconden microzwaartekracht ondergaan. Het experiment wordt daarvoor omhoog geschoten met een katapult en valt dan weer naar beneden in een bak met balletjes van piepschuim.
De uitkomsten van de experimenten in de valtoren werden gecombineerd met modellen voor de vorming van grotere deeltjes. En het blijkt dat de barrière van millimeter naar centimeter grote deeltjes alleen overbrugd kan worden als je er van uit gaat dat de deeltjes elektrisch geladen zijn. Zelfs als de deeltjes een gelijke lading hebben, blijkt dat ze samenklonteren tot grotere deeltjes.
De bevindingen met dit experiment zijn niet alleen interessant voor de astronomie. Ze blijken ook nuttig voor zogenaamde “fluidized bed reactors” die gebruikt worden in de industrie voor het maken van plastics tot medicijnen. Door zo’n reactor wordt gas geblazen waarna deeltjes met elkaar moeten reageren. Het idee dat je ze makkelijker kunt laten reageren met een elektrische lading kan hierbij ook van nut zijn.
Bronnen:
https://phys.org/news/2019-12-planets.html
Coverfoto: Tobias Steinpilz et al