Wat is de planetoïdengordel?

De planetoïdengordel, ook wel de 'asteroïdengordel' genoemd, is een gebied in ons zonnestelsel dat zich tussen de planeten Mars en Jupiter bevindt op een afstand van 2,06 en 3,27 Astronomische Eenheden (AE) van de Aarde. In deze regio bevinden zich de meeste planetoïden die in een baan rond de Zon draaien. De planetoïdengordel kreeg in het verleden ook vaak de benaming 'hoofdgordel' aangezien dit de grootste gordel met planetoïden is in ons zonnestelsel. Terwijl de hoofdgordel van de planetoïdengordel ongeveer 93,4% van alle genummerde planetoïden bevat, bevinden de overige planetoïden zich zich in andere gebieden die men in de sterrenkunde ook wel 'groepen' noemt.

Oorsprong

Op vlak van de oorsprong van de planetoïdengordel is de neveltheorie de meest geaccepteerde theorie. Gedurende de eerste miljoenen jaren van ons zonnestelsel werden planeten gevormd door accretieschijven met daarin planetesimalen. Herhaaldelijke botsingen zorgden ervoor dat er zich rotsachtige planeten en gasreuzen vormden. Alhoewel de gemiddelde snelheid van deze botsingen te hoog was, domineerde het versplinteren op de accretie zodat geen planeten konden gevormd worden met een normale grootte. De regio tussen Mars en Jupiter bevat vele sterke baanresonanties door de gigantische gasplaneet Jupiter. De planetesimalen in deze regio waren (en worden nog steeds) te sterk rondgeslingerd om een planeet te kunnen vormen. Uiteindelijk bleven de planetesimalen in een baan rond de Zon draaien zoals voordien.

De binnenste rand van de gordel wordt bepaald door de 4:1 baanresonantie met Jupiter op een afstand van 2.06 AE welke de hemellichamen die daarin zitten in onstabiele banen brengt. De meeste hemellichamen die in deze gaten gevormd werden, zijn door Mars weggeveegd (deze heeft een aphelium van 1.67 AE) of werden weggeslingerd in de vroege geschiedenis van ons zonnestelsel.

De planetoïdengordel is dus een overblijfsel van ons primitief zonnestelsel. Toch werd het in de loop van miljoenen jaren al slachtoffer van actieve processen zoals interne verhittingen, inslagen en ruimteweer. Dit zorgt er dus voor dat we in de planetoïdengordel niet veel meer zullen te weten komen over de beginjaren van ons zonnestelsel. Indien we deze periode toch willen onderzoeken, moeten we gaan kijken in de buitenste regionen van ons zonnestelsel, waar de Kuipergordelobjecten zich bevinden. Deze objecten zouden veel minder aangetast zijn door deze invloeden.

Een andere theorie, die niet meer geloofwaardig wordt geacht, handelt over de restanten van een oude planeet, 'Phaeton' genaamd, die verwoest werd. Het probleem bij deze theorie is dat de enorme kracht die nodig is voor dit effect te verkrijgen niet kan gehaald worden, en ook het feit dat de gecombineerde massa van de asteroïdengordel nog minder is dan die van onze Maan.

De omgeving van de planetoïdengordel

Ondanks de vele populaire afbeeldingen en artistieke impressies is de planetoïdengordel relatief leeg. De gordel spreidt zich uit over een zeer groot volume zodat het bijna onmogelijk is een planetoïde te bereiken zonder goed te richten. Niettegenstaande dat er duizenden gekende asteroïden zijn en de huidige schattingen in de miljoenen liggen. Ongeveer 220 ervan zijn groter dan 100 kilometer. De grootste ervan is de dwergplaneet Ceres die zowat 1 000 km in doorsnede is. De totale massa van de asteroïdengordel wordt geschat op 3.0-3.6x10²¹kilogram, wat slechts 4% is van de massa van onze Maan. Van dit totaal neemt Ceres al 1/3 van de massa in beslag.

De hoge aantallen maken dit gebied een actieve omgeving waar botsingen tussen planetoïden erg vaak voorkomen (in astronomische termen). Een botsing kan resulteren in vele kleinere stukken, die kunnen leiden tot het vormen van een nieuwe planetoïdenfamilie, of kunnen samenklitten als de botsing aan een lage snelheid gebeurt. Na meer dan vijf miljoen jaar zal de planetoïdengordel weinig verschillen ten opzichte van de huidige gordel.

Extrasolaire planetoïdengordels

Het klinkt misschien vreemd, maar er zijn ook planetoïdengordels te vinden rondom andere sterren. In onderstaande tabel geven we enkele namen van sterren waar deze zijn ontdekt: