Jupiter heeft jaren geleden zijn positie als machtigste planeet in het zonnestelsel veiliggesteld door een nog opkomende, grote concurrent te verzwelgen. Dat blijkt uit nieuwe simulaties. De studie kan verklaren waarom de planeet een relatief kleine kern heeft en laat zien dat in het jonge sterrenstelsel een grimmig sfeertje hing.

Jupiter en Saturnus begonnen hun leven als rotsachtige werelden met een massa die minimaal enkele keren groter was dan die van de aarde. Met behulp van hun zwaartekracht trokken ze het gas van de nevel waaruit ze geboren waren naar zich toe. Hierdoor kregen ze een dichte atmosfeer.

Kern
Als u dit zo leest, gaat u er misschien vanuit dat Saturnus en Jupiter allebei ongeveer een even grote kern hebben. Fout! Uit metingen blijkt dat de kern van Jupiter een massa heeft die zo’n twee tot tien keer groter is dan die van de aardkern. Saturnus heeft daarentegen een kern met een massa die vijftien tot dertig keer zo groot is als die van de aarde.

Botsing
Nieuwe simulaties van onderzoeker Shu Lin Li en diens team verklaren nu hoe dat komt. De wetenschappers berekenden wat er zou gebeuren als een superaarde met een massa die ongeveer tien keer zo groot is als die van de aarde met een gasgigant zou botsen. Het rotsachtige lichaam zou platgedrukt worden zodra deze de atmosfeer van de gigant raakt. Een half uurtje later zou deze in de kern van de gigant getrokken worden. De energie die bij die botsing vrijkomt, laat een groot deel van de kern verdampen.

Elementen
Deze verdampte zware elementen mixen zich met waterstof en helium in de atmosfeer van de gasgigant, waardoor enkel een fractie van de kern overblijft. Dat verklaart niet alleen waarom de kern van Jupiter zo klein is, maar ook waarom de atmosfeer van de planeet zo vol elementen zit.

Schrokken
Wanneer de superaarde in die tijd niet door Jupiter zou zijn verzwolgen, zou deze zelf een gasgigant zijn geworden, zo meent onderzoeker Douglas Lin. “De superaarde was wellicht al hard op weg om een gasgigant te worden, maar verloor de race en werd naar binnen geschrokt.”

Saturnus
Saturnus heeft ook veel zware elementen in diens atmosfeer, maar dat zou komen doordat deze met kleinere rotsachtige objecten is gebotst. Deze zouden in de atmosfeer al zijn verbrijzeld en Saturnus nooit hebben gehaald. Hierdoor bleef de kern intact.

Het onderzoek toont maar weer eens aan hoe gewelddadig het er in het prille begin van ons zonnestelsel aan toe ging. Ook laat het zien dat de kenmerken van planeten voor een groot deel bepaald worden door botsingen.