Tientallen jaren lang gingen astronomen ervan uit dat ons zonnestelsel typisch was. Tegenwoordig weten we beter. De opstelling van de planeten rond onze zon is opmerkelijk ongebruikelijk vergeleken met de overgrote meerderheid van andere sterrenstelsels die in de Melkweg zijn waargenomen. Dit besef heeft de manier veranderd waarop wetenschappers planetaire vorming begrijpen en roept zelfs vragen op over de waarschijnlijkheid van aardachtige werelden elders.
De vroege hints van uniciteit
De eerste exoplaneten (planeten die rond andere sterren draaien) werden ontdekt in de jaren negentig, maar pas begin jaren 2000 begonnen systematische onderzoeken te onthullen hoe vreemd onze planetaire omgeving is. Projecten zoals de High Accuracy Radial Velocity Planetary Searcher in Chili en de California Legacy Survey hebben sterren nauwgezet gecontroleerd op subtiele schommelingen veroorzaakt door planeten in een baan.
Deze vroege waarnemingen lieten een patroon zien: de meeste sterrensystemen lijken niet op de onze. Onze zon is groter dan 90% van de andere sterren, en in tegenstelling tot veel andere sterren maakt hij geen deel uit van een dubbelstersysteem of meersterrensysteem.
Ontbrekende stukjes en vreemde arrangementen
Misschien wel het meest opvallende verschil is de afwezigheid van planeettypen die veel voorkomen rond andere sterren. Superaardes en sub-Neptunussen – werelden die twee tot tien keer de massa van de aarde hebben – zijn elders in overvloed aanwezig, maar opvallend zeldzaam in ons zonnestelsel.
Bovendien is de plaatsing van Jupiter atypisch. In de meeste waargenomen systemen draaien gasreuzen veel dichter in de buurt van hun sterren. Onze Jupiter bevindt zich ver weg op ongeveer 700 miljoen kilometer. Deze afstand is niet willekeurig; het suggereert een chaotische geschiedenis.
Het Nice-model en planetaire migratie
De ontdekking van enorm onstabiele exoplanetaire systemen leidde tot een heroverweging van het verleden van ons eigen zonnestelsel. Het “Nice-model” – voorgesteld in 2001 – suggereert dat ons zonnestelsel al vroeg in zijn geschiedenis een dramatische herschikking onderging. Jupiter migreerde naar buiten en verspreidde asteroïden en manen in hun huidige banen.
Dit was niet alleen maar speculatie. Astronomen ontdekten dat negen van de tien gigantische exoplaneetsystemen tekenen van soortgelijke instabiliteit vertoonden. De vraag werd: als het daarbuiten was gebeurd, had het dan ook hier kunnen gebeuren?
Hoe zeldzaam zijn we?
De gevolgen zijn diepgaand. Sean Raymond, een astronoom aan de Universiteit van Bordeaux, zegt het botweg: ‘De rare dingen zijn zowel wat we hebben als wat we niet hebben.’ We weten niet of ons systeem enigszins ongebruikelijk is (niveau 1%) of buitengewoon zeldzaam (1 op een miljoen).
De voortdurende zoektocht naar aardachtige planeten rond zonachtige sterren heeft tot nu toe niets opgeleverd. Hoewel er duizenden exoplaneten zijn geïdentificeerd, is er nog geen enkele die qua omvang, samenstelling en orbitale stabiliteit overeenkomt met onze eigen wereld. Dit roept de ongemakkelijke mogelijkheid op dat omstandigheden zoals die op aarde veel minder vaak voorkomen dan eerder werd aangenomen.
Samenvattend: hoe meer we leren over exoplaneten, hoe meer we begrijpen dat ons zonnestelsel niet de norm is, maar een uitbijter. Dit besef verandert fundamenteel ons perspectief op planetaire vorming, de zoektocht naar leven en onze plaats in het universum.
