Ons zonnestelsel heeft acht planeten en 300 manen die om de zon draaien.
Maar zo is het niet altijd geweest.
Ons zonnestelsel heeft een gewelddadig verleden.
Wat we nu zien, zijn de overlevenden van de aanvankelijke chaos.
En in de toekomst zal die chaos terugkeren.
Het kaartenhuis dat ons zonnestelsel is, zal instorten.
Van het begin tot het einde: zo werken zonnestelsels.
Er zijn miljarden sterren in de Melkweg. Eén daarvan is onze zon.
Rond de zon draait een systeem van planeten en manen: het zonnestelsel.
Ons zonnestelsel is een bijzonder planetenstelsel.
En dan rijst de vraag: Zijn er ook zulke stelsels bij andere sterren?
Om ze ontdekken bekijkt Marcy de hemel met de Keck:
Een van de grootste optische telescopen van de wereld.
Hij staat op 4200 hoogte, op de top van Mauna Kea in Hawaï...
en speurt naar nieuwe, verre zonnestelsels.
Ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg...
bevat zo'n 200 miljard sterren.
En veel van die sterren hebben hun eigen planeten.
Ons zonnestelsel, met z'n acht planeten, is niet uniek.
Er zijn miljarden van dergelijke planeetstelsels.
Astronomen zoeken een ander stelsel met een planeet zoals de aarde.
En het begin is veelbelovend.
Marcy en andere astronomen hebben al 360 sterren met planeten ontdekt.
Het blijkt dat de meeste sterren niet één planeet hebben...
maar twee, drie, vier of nog meer planeten.
Planeten vind je in groepen, zoals de planeten rond onze eigen zon.
Voor het eerst kunnen onderzoekers die planeten goed bestuderen.
We kunnen zien hoe ze warmer worden in hun baan om de zon.
Toen we zo'n planeet zagen opwarmen en weer afkoelen rond z'n ster...
beseften we dat we soms de nachtkant en soms de dagkant zagen.
Dat veroorzaakte het temperatuurverschil.
We zagen de zon opkomen en ondergaan, op een verre planeet.
Maar die planeet lijkt niet op de aarde.
En de meeste zonnestelsels lijken niet op het onze.
Hun planeten zijn reusachtig. Nog veel groter dan Jupiter.
Sommige volgen een wilde baan, of gaan de andere kant op...
en sommige gaan miljarden kilometers de ruimte in en komen dan weer terug.
Een enkele planeet komt zo dicht bij z'n ster dat de oppervlakte verdampt.
Het is bizar, op z'n zachtst gezegd. Zo niet beangstigend.
Planeetstelsels zijn heel gevarieerd...
wat betreft hun opbouw, de grootte en massa van de planeten, enzovoort.
Ons zonnestelsel is maar één van de duizenden soorten planeetstelsels.
Elk zonnestelsel is uniek, maar ze hebben allemaal één ding gemeen:
Ze beginnen allemaal met een ster.
Eerst ontstaat de ster uit een wolk van stof en gas, een nevel.
Dit is de Adelaarsnevel. De basis van een schepping.
En dit is de Paardenhoofdnevel, een enorme kweekplaats voor sterren.
Wetenschappers onderzoeken wat de vorming van een ster initieert.
Een van de mogelijkheden is een supernova in de buurt...
die in een verder rustige nevel vliegt.
Met z'n kracht perst hij alles samen, en de zwaartekracht doet de rest.
Door de zwaartekracht begint de wolk te krimpen.
Er wordt steeds meer gas aangezogen, in een enorme draaiende schijf.
De zwaartekracht in het midden perst alles samen tot een dichte, hete bol.
Het wordt alsmaar heter.
Totdat atomen in het gas beginnen te fuseren, en dan is de ster ontstoken.
Het overgebleven stof vormt 'n schijf die om de nieuwe ster draait.
Dit is het zaad van planeten, manen, kometen en asteroïden.
In 2001 was de Hubble-telescoop op de Orionnevel gericht.
Hij fotografeerde deze jonge ster, omgeven door zo'n schijf.
Dit is de geboorte van een zonnestelsel.
Als ik foto's van nevels zie, zijn dat babyfoto's van ons zonnestelsel.
Zo zagen wij er ook ooit uit.
Deze beelden geven meer inzicht in het ontstaan van planeetstelsels.
We hebben nu een uniek instrument...
dat planeten kan fotograferen op het moment dat ze worden gevormd.
Het is een mooie kans om te zien hoe planeten bij andere sterren ontstaan.
Zo krijgen we ook een indruk van hoe ons zonnestelsel moet zijn ontstaan.
Het was al bekend hoe sterren ontstaan.
Maar niet hoe planeten ontstaan uit de schijf van gas en stof.
Het antwoord kwam bij toeval, op het internationaal ruimtestation.
Don Pettit experimenteerde met suiker en zout in gewichtloze toestand.
Stanley Love keek vanaf de aarde toe...
en zag hoe Pettit bij toeval ontdekte hoe planeten uit stof ontstaan.
Het was een van Dons experimentjes.
Hij nam zakjes waar drinken in had gezeten en deed er wat anders in.
Zoals zout en suiker, en ook een keer gemalen koffie.
Daarna blies hij het zakje op, met die deeltjes erin.
En de deeltjes klonterden meteen samen, als stofvlokken.
Daar gaan we eens goed naar kijken.
Ik zei: Don, je hebt iets opgelost dat we al 40 jaar onderzoeken.
De astronaut Pettit had iets belangrijks ontdekt.
In de ruimte drijven stofdeeltjes niet uit elkaar, maar komen ze samen.
Zo ontstaan enorme planeten uit ruimtestof.
De stofdeeltjes botsten, en kleefden aan elkaar.
Ze vormden steeds grotere klonten, en dan stenen, en grote keien.
Hoe groter de steen, hoe meer zwaartekracht.
Hij slokt alles om zich heen op en blijft groeien.
Hij wordt groter en zwaarder en slokt steeds grotere stenen op.
Uiteindelijk groeien sommige van die stenen uit tot planeten.
Zo is het in ons zonnestelsel gegaan, 4,6 miljard jaar geleden.
Er waren zo'n honderd jonge planeten, die allemaal om de zon draaiden.
En botsingen waren onvermijdelijk.
Jonge zonnestelsels zijn gewelddadig.
En het onze was niet anders.
Het begon met zo'n honderd kleine planeten.
Maar hoe veranderden die 100 planeten in de acht grote planeten van nu?
Dat bleek toen we andere jonge zonnestelsels bestudeerden.
Als zonnestelsels planeten vormen, ontstaat soms opeens 'n grote schijf.
Die schijven moeten het gevolg van botsingen zijn.
Als planeten in andere zonnestelsels botsen...
zal het bij ons ook zijn gebeurd.
We weten nu dat het altijd zo gaat, tot er 'n stabiele toestand ontstaat.
Want zo worden zonnestelsels opgebouwd.
Het geordende zonnestelsel dat we nu zien, is niet altijd zo geweest.
Een paar miljoen jaar nadat de planeten begonnen te ontstaan...
vlogen er tientallen of zelfs honderden jonge planeten rond.
En ze botsten. Soms vormden ze samen een grotere planeet.
En soms verpulveren ze elkaar tot kleine brokstukken.
Er was veel verkeer, met objecten in alle vormen en maten.
En vroeg of laat moesten ze wel botsen.
Sommige planeten werden groter, en hun botsingen ook.
Vanaf de jonge aarde had je toen een heel andere nachthemel gezien.
De planeten botsten.
De grootste overleefden het. De rest werd verpulverd.
Een groot object trof de planeet Mercurius.
De korst vloog eraf. Alleen de ijzeren kern bleef achter.
Ook de jonge aarde ontkwam er niet aan.
Een groot object sloeg in op de aarde...
en verspreidde een groot deel van de aardkorst in de ruimte.
De brokstukken draaiden om de aarde.
Uiteindelijk klonterden ze samen tot de maan.
De verwoestende botsingen hielden 500 miljoen jaar aan.
Wat we nu zien: Mars, de aarde, Mercurius en Venus...
Die binnenste planeten zijn de overlevenden van al die botsingen.
Brokstukken van de binnenste planeten eindigden in de asteroïdengordel.
Een schroothoop vol stukken steen van de planeten.
De meeste grote botsingen gebeurden in het binnenste zonnestelsel.
Maar ook Uranus werd geraakt, en draaide daardoor op z'n zij.
Dat is gek, omdat de buitenste planeten uit gas bestaan...
en meestal aan het geweld tussen de binnenste planeten ontsnapten.
Er ontstond een harde kern, en daaromheen hoopte het gas zich op.
Dat proces verliep heel snel, astronomisch gezien dan.
Het kostte maar een miljoen jaar.
Zo ontstonden die grote planeten die we nu zien.
Voorbij de gasreuzen Jupiter en Saturnus liggen Uranus en Neptunus.
Die twee bestaan uit gas en ijs.
En daarna komt de Kuipergordel, vol ijzige stenen en dwergplaneten.
Ooit zagen we één object uit die gordel, Pluto, als negende planeet.
Maar nu beschouwen we Pluto als een dwergplaneet...
zoals er nog veel meer zijn, op 450 miljoen kilometer van de zon.
Er zijn miljoenen van die dingen.
Ze zijn zo ver weg, dat ze moeilijk te zien zijn.
Dat zijn restjes van de vorming van het zonnestelsel.
De Kuipergordel ligt aan de rand van de invloed van de zon.
Er is geen warmte, en nauwelijks licht.
Maar het is niet het einde van ons zonnestelsel.
Biljoenen ijzige objecten vormen de Oortwolk, nog verder weg.
De Oortwolk ligt zo ver weg dat het zonlicht een jaar onderweg is.
Van de koude buitenste rand tot de hete ster in het midden...
lijkt ons zonnestelsel stabiel.
Alles lijkt netjes geordend op z'n plek te staan.
Maar er klopt iets niet.
Uranus en Neptunus staan niet op de juiste plek.
De planeten van het zonnestelsel zijn ontstaan uit een hoop stof en gas.
Met vier rotsachtige planeten dicht bij de zon, en gasreuzen verder weg.
Maar Uranus en Neptunus lijken niet op hun plek te staan.
Er was niet genoeg materiaal, zo ver weg, voor zulke grote planeten.
Waarom zijn ze daar dan?
Mogelijk zijn Uranus en Neptunus dicht bij de zon ontstaan...
en later met geweld naar buiten gedrukt.
Maar wat kan twee grote planeten zo radicaal verplaatsen?
Jupiter en Saturnus belandden in een vreemd samenspel...
waarbij Jupiter exact twee keer zo snel om de zon ging als Saturnus.
Daardoor oefenden ze meer invloed op elkaar uit, in het voorbijgaan.
En daardoor sloeg het hele zonnestelsel op hol.
Samen trokken Jupiter en Saturnus hard aan Uranus en Neptunus.
Ze trokken ze weg van de zon.
Op hun weg naar buiten botsten ze met asteroïden en andere brokstukken.
Daarbij vlogen miljarden stukken steen alle kanten op.
Sommige vormden de asteroïdengordel.
Maar de meeste werden naar buiten gestoten en vormden de Kuipergordel.
Als je gaat bowlen, laat de bal de kegels alle kanten op vliegen.
Zo ging het in het buitenste zonnestelsel ook.
Maar de zwaartekracht van Jupiter en Saturnus was zo sterk...
dat de twee planeten misschien wel zijn omgewisseld.
Het is mogelijk dat Uranus en Neptunus eerst andersom stonden.
Neptunus begon dichter bij de zon. Maar later zijn ze omgewisseld.
De stenen die Uranus en Neptunus tegenkwamen, werkten als een rem.
Ze werden afgeremd en eindigden in hun huidige baan.
Terwijl Uranus en Neptunus hun nieuwe baan vonden...
regende het kometen en asteroïden op de binnenste planeten.
En ze leverden een kostbare lading af.
De asteroïden bevatten water, uit het buitenste zonnestelsel.
Zonder de verplaatsing van Uranus en Neptunus, en de asteroïdenregen...
was er misschien nooit water op de aarde gekomen.
Dan waren er geen oceanen geweest, en geen leven.
De sporen van het bombardement zijn nog te zien. Maar niet op aarde.
De meeste maankraters blijken rond dezelfde tijd te zijn ontstaan:
3,9 miljard jaar geleden. De tijd van het Grote Bombardement.
Het idee van planeten die hun baan veranderen lijkt vergezocht.
Maar we hebben het al in andere stelsels zien gebeuren.
Vermoedelijk gaat het in alle zonnestelsels zo.
Als we naar planeten bij andere sterren kijken...
blijken zulke dingen regelmatig te gebeuren.
In een ver zonnestelsel hebben wetenschappers iets unieks gezien:
Een planeet zo groot als Jupiter, die zich niet als Jupiter gedraagt.
Sommige van die grote planeten staan heel dicht bij hun ster.
Het kost ze maar een paar dagen om rond hun ster te gaan.
Die grote planeten worden uiteraard verschroeid door hun ster.
De temperatuur kan oplopen tot 2000 graden Celsius.
Zo'n gasreus kan nooit zo dicht bij z'n zon ontstaan. Het is er te warm.
Hij moet verder weg zijn ontstaan, en later dichterbij zijn gekomen.
Zoiets kan ook in ons zonnestelsel zijn gebeurd.
Er blijken grote hoeveelheden lithium op de oppervlakte van de zon te zijn.
Lithium vind je doorgaans niet in sterren. Maar wel op gasplaneten.
Misschien was er nog een gasreus, die op onze zon is gebotst.
Dat zou het lithium op de zon verklaren.
Ons zonnestelsel is niet het enige in de Melkweg.
En de meeste andere lijken vreemd, naast het onze.
Sommige planeten volgen vreemde banen, en sommige botsen.
Andere duiken hun ster in.
Waarom zijn onze planeten dan zo regelmatig en stabiel?
Alle planeten houden beweging over uit de vorming van het zonnestelsel.
Toen de nevel rond de zon inklapte...
was er beweging in de deeltjes, en die gaf onze planeet z'n snelheid.
Feitelijk vallen we voortdurend naar de zon toe.
Maar we gaan zo snel dat we hem missen. Dat is een planeetbaan.
Het is net een zweefmolen.
Hoe harder die draait, hoe verder je van het midden gaat.
En als hij vaart mindert, verlies je snelheid en val je naar binnen.
Zo gaat het met planeten ook.
De schijf waaruit de planeten ontstonden, draaide.
En het momentum van die beweging zorgt dat alles nog steeds draait.
Met 107.000 km/u gaat de aarde in één jaar om de zon.
Planeten die verder weg staan hebben een langere baan en gaan langzamer.
Voor Saturnus duurt een rondje om de zon 29 jaar.
Voor Neptunus duurt het 164 jaar.
Elke planeet volgt een vaste baan om de zon. En dat is goed voor ons.
In ons zonnestelsel zijn de planeten handig geplaatst.
Hun banen zijn vrijwel cirkelvormig. Dat voorkomt dat de boel instort...
en in talloze brokstukken uit elkaar spat.
Als 't zonnestelsel geen regelmatige, cirkelvormige banen had...
was er geen aarde, en konden wij er nu niet over praten.
De planeten volgen veilige, stabiele banen.
Maar miljarden kometen en asteroïden niet.
Ze komen ook in het binnenste zonnestelsel.
En als dat gebeurt, loopt de aarde gevaar.
Dit is de inslagkrater van een 46 meter grote meteoor...
die op aarde is ingeslagen, zo'n 50.000 jaar geleden.
Sommige objecten die ons kunnen raken zijn veel groter.
Kijk maar naar de maan. Die zit vol grote inslagkraters.
De aarde is ook getroffen. Heel vaak.
Maar die kraters zijn weg geërodeerd.
Een grote asteroïde is bij Mexico ingeslagen, 65 miljoen jaar geleden.
Hij had een snelheid van 72.000 km/u.
En toen hij insloeg, was dat met de kracht van vijf miljard atoombommen.
De inslag roeide 70 procent van alle leven uit.
Met nog een paar van zulke inslagen zou alle leven kunnen verdwijnen.
Maar, geloof het of niet, de aarde heeft een grote lijfwacht.
Jupiter is geen gewone planeet. Hij is cruciaal voor het leven op aarde.
Jupiter heeft veel zwaartekracht en staat op de juiste plek.
Daardoor beschermt hij ons tegen kometen...
die naar de zon duiken en de aarde zouden kunnen raken.
Jupiter is de grootste honkbalknuppel van het zonnestelsel.
De meeste kometen worden door Jupiter uit het zonnestelsel geslagen.
In 1994 vloog de komeet Shoemaker-Levy 9 op de zon af.
Maar hij kwam niet langs Jupiter.
Astronomen zagen hoe Jupiter hem verscheurde...
en de brokstukken naar z'n oppervlakte trok.
Daarbij ontstonden vuurbollen die groter waren dan de aarde.
Het waren de grootste explosies die ooit in ons zonnestelsel zijn gezien.
Als die komeet Ã³ns had geraakt, was al het leven op slag uitgeroeid.
Zonder Jupiter zou het aantal inslagen op aarde...
duizend keer zo hoog zijn als nu.
We hebben het getroffen, want de aarde heeft de ideale baan.
Jupiter beschermt ons tegen asteroïden en kometen.
Door onze afstand tot de zon is er water, dat niet bevriest of verdampt.
Dat is de ideale combinatie voor leven.
Maar als in ons zonnestelsel ideale omstandigheden konden ontstaan...
kan dat dan ook in andere zonnestelsels gebeuren?
Er is al een planetenstelsel op 20 lichtjaar van hier ontdekt...
met een planeet die de juiste grootte heeft, en de juiste baan.
Astronomen zoeken naar nieuwe planeten in verre zonnestelsels.
Inmiddels hebben ze er al meer dan 420 gevonden.
De meeste zijn grote gasreuzen, zoals Jupiter.
Maar ze staan heel dicht bij hun zon, of juist veel verder weg.
Maar in 2005 deden astronomen een opwindende ontdekking.
Ze vonden een zonnestelsel met rotsachtige planeten, zoals de onze.
De planeten draaien om een ster met de naam Gliese 581.
Die ster, Gliese 581, met z'n vier planeten...
is tamelijk bizar, vergeleken met ons zonnestelsel.
De vier planeten die we kennen, staan erg dicht bij de ster.
Ze staan alle vier dichterbij dan Mercurius bij onze zon.
Maar Gliese 581 is een kleine ster.
Hij is minder fel, en geeft niet zoveel warmte als onze zon.
Daarom kunnen de planeten dichterbij komen zonder te verdampen.
We kennen vier planeten bij die ster.
En er zitten interessante bij. Eentje is tweemaal zo zwaar als de aarde.
Hij staat erg dicht bij de ster en is waarschijnlijk te warm voor leven.
Maar een andere is achtmaal zo zwaar als de aarde.
En die staat ver genoeg van de ster om mogelijk leefbaar te zijn.
Net als de aarde staat hij op een afstand waar water vloeibaar is.
En waar vloeibaar water is, kunnen oceanen zijn, en leven.
In maart 2009 lanceerde Nasa de Kepler-ruimtetelescoop.
Hij gaat op zoek naar aardse planeten in andere zonnestelsels.
Misschien vinden we planeten met een methaanatmosfeer...
of met een ammoniakatmosfeer.
Misschien vinden we planeten die met organische materialen zijn bedekt.
Een materiaal als teer.
Misschien vinden we planeten die met water zijn bedekt.
Een van de mooiste taken voor de komende decennia...
is uitzoeken hoe divers de familie van aardse planeten is.
Kepler ontdekt niet alleen planeten, maar analyseert ook hun atmosfeer.
Als een planeet voor z'n ster staat, gaat het licht door de atmosfeer.
Een deel van het licht wordt door de atmosfeer geabsorbeerd.
Dat geeft ons de mogelijkheid...
om te zien welke kleuren licht door die moleculen worden geabsorbeerd.
En op die manier kunnen we de bestanddelen herkennen...
waaruit de atmosfeer is opgebouwd.
Met Kepler hopen astronomen honderden of duizenden stelsels te ontdekken.
Alleen onze eigen Melkweg bevat al 500 miljard tot een biljoen sterren.
Een vrij groot percentage daarvan heeft planeten.
En bedenk dan eens hoeveel sterrenstelsels we al kennen.
We kennen ze nog niet allemaal.
Maar voor zover we nu kunnen zien, zijn er 60 miljard sterrenstelsels.
Kijk vannacht maar eens naar de lucht, gewoon recht voor je uit.
Je ziet ze niet echt, maar er zijn miljarden zonnestelsels om je heen.
En daar kan een zonnestelsel bij zitten met een planeet als de aarde.
Als het één keer is gebeurd, kan het ook vaker gebeuren.
Maar niets heeft het eeuwige leven. Zelfs zonnestelsels niet.
Ons zonnestelsel lijkt nu stabiel, maar in feite stort het langzaam in.
Lang geleden was het chaotisch, maar het is nog steeds niet stabiel.
Het is niet ondenkbaar dat er in de toekomst weer chaos komt.
De zwaartekracht van de planeten zal ze langzaam uit hun banen trekken.
De komende miljarden jaren kunnen ze zo aan elkaar trekken...
dat twee planeten uiteindelijk dicht bij elkaar komen.
Als dat gebeurt, en het zal gebeuren...
beginnen die twee planeten een soort dans...
waarbij ze allebei in een vreemde baan kunnen belanden...
en ze uit het zonnestelsel kunnen worden geschoten.
Mars kan uit het zonnestelsel vliegen en Mercurius kan op de aarde botsen.
Dan zou het hele kaartenhuis van ons zonnestelsel instorten.
Zonnestelsels beginnen én eindigen met veel botsingen en verwoesting.
Het gaat miljarden jaren duren, maar zoiets kan uiteindelijk gebeuren.
Hoe dan ook, ons zonnestelsel is gedoemd te verdwijnen.
Elk zonnestelsel vindt z'n einde als de ster in het midden sterft.
Over vijf miljard jaar is de zon op, en wordt hij een rode reus.
Hij zal heter worden, uitzetten, en de binnenste planeten opslokken.
De aarde zal worden verschroeid.
De zeeën zullen verdampen. En het land zal smelten.
De zon reikt dan ongeveer tot aan de baan van de aarde.
Bij het einde van de wereld zullen we dus even binnen in de zon zitten.
De aarde wordt opgeslokt door de zon, en dan verdampt hij, letterlijk.
Na een tijd zal de rode reus zelf instorten.
Wat achterblijft, is een kleine dode ster: een witte dwerg.
Hij wordt zo klein als de aarde, en zal heel langzaam afkoelen.
En dat is dan het einde van ons zonnestelsel.
Vanaf de aarde, een dode planeet waar ooit een grote beschaving leefde...
zien we dan een vrij vage stip, en dat is de zon.
Het is nu een witte dwerg, een ster die op sterven na dood is.
De resten van de binnenste planeten blijven om de witte dwerg draaien.
Maar de grote buitenste planeten blijven bestaan, ongedeerd.
Ze zijn opgewarmd toen de zon een rode dwerg was...
maar als de zon een witte dwerg is...
blijven die grote planeten gewoon bestaan.
Ze houden hun waterstof en helium vast. Ze worden alleen wat kouder.
Omdat die witte dwerg ze niet verwarmt.
Al gebeurt dit in ons zonnestelsel pas over vijf miljard jaar...
in veel andere zonnestelsels kan het al zijn gebeurd.
Ons zonnestelsel ontstond uit chaos en ging uiteindelijk leven dragen.
We hebben geluk, met 't juiste aantal planeten op de juiste plaats...
op de juiste afstand van elkaar, bij een ster van het juiste type.
Het had heel anders kunnen lopen.
We boffen met zoveel dingen in ons zonnestelsel. Om te beginnen de zon.
Onze zon is een stabiele ster. Ideaal voor het evolueren van leven.
Het is geen toeval dat we juist hier leven.
Een unieke reeks gebeurtenissen in de loop van miljarden jaren...
heeft ons zonnestelsel tot de ideale plek voor leven gemaakt.
Het is niet altijd geweest zoals het nu is, en zo zal het niet blijven.
We zijn niet uniek, maar zo is het gewoon gelopen.
De aarde moet op de juiste plek staan, en de andere planeten ook...
om ons tegen inslagen te beschermen.
Alles moet kloppen, om leven op aarde te laten ontstaan.
Ons zonnestelsel is het enige dat we kennen waar leven is.
Maakt dat ons tot een uniek zonnestelsel, of komt het vaak voor?
Dat weten we niet. Maar elke week ontdekken we nieuwe zonnestelsels.
Misschien komen we er binnenkort achter dat we niet alleen zijn.
Subs geript door mawi voor bierdopje.com