Dankzij een toename van de helderheid van de ster V883 Orionis konden astronomen de sneeuwgrens rond de ster direct waarnemen. Een primeur.

Rond jonge sterren vinden we vaak een dichte schijf die bestaat uit gas en stof. Uit die schijf – ook wel protoplanetaire schrijf genoemd – kunnen gaandeweg planeten ontstaan. Door de warmte van de ster in het midden, blijft het water binnen deze schijf tot op een afstand van ongeveer 450 miljoen kilometer gasvormig. Verder naar buiten gaan de watermoleculen – door de extreem lage druk – rechtstreeks over van gasvormige naar vaste toestand en krijgen stofdeeltjes een manteltje van ijs. Het gebied in de schijf waar water van een gas in ijs verandert, noemen onderzoekers de sneeuwgrens van water. En nu hebben onderzoekers die sneeuwgrens van water voor het eerst direct waargenomen.

Hoe kan een ster plotseling veel helderder worden? In het geval van V883 Orionis nam de helderheid toe doordat materiaal uit de omringende schijf op het oppervlak van de ster belandde.

6 miljard kilometer
Dat gebeurde rond de jonge ster V883 Orionis. De helderheid van deze ster nam plots sterk toe (zie kader). En daardoor schoof de sneeuwgrens op naar een afstand van zo’n 6 miljard kilometer. En die verre ligging maakte het mogelijk om de sneeuwgrens direct waar te nemen met behulp van ALMA (het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Hier zie je hoe de sneeuwgrens wanneer de ster in helderheid toeneemt, opschuift. Afbeelding: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Cieza.

Hier zie je hoe de sneeuwgrens wanneer de ster in helderheid toeneemt, opschuift. Afbeelding: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Cieza.

Planeetvorming
Het ontstaan van sneeuw in de ruimte is van invloed op het planeetvormingsproces. Zo nemen astronomen aan dat binnen de sneeuwgrens – dus waar water verdampt – kleine rotsachtige planeten ontstaan (à la de aarde). Voorbij de sneeuwgrens zou de aanwezigheid van waterijs ervoor zorgen dat er kosmische sneeuwballen ontstaan die weer uitgroeien tot zware gasplaneten (à la Jupiter).

Hier zie je de protoplanetaire schijf van V883 Orionis. Ook de sneeuwgrens (de witte cirkel) is aangegeven. Om een beeld te geven van de omvang van deze schijf zijn de omloopbanen van Neptunus en Pluto ingetekend. Afbeelding: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Cieza.

Hier zie je de protoplanetaire schijf van V883 Orionis. Ook de sneeuwgrens (de witte cirkel) is aangegeven. Om een beeld te geven van de omvang van deze schijf zijn de omloopbanen van Neptunus en Pluto ingetekend. Afbeelding: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Cieza.

En nu is dus ontdekt dat een plotselinge toename in de helderheid van een ster de sneeuwgrens heel ver kan laten opschuiven. Aangenomen wordt dat de meeste planetenstelsels in hun ontwikkeling wel met zo’n stellaire uitbarsting te maken krijgen. En daarmee kunnen deze nieuwe waarnemingen wel eens leiden tot een beter begrip van de vorming en ontwikkeling van planeten.