Tweede Planetesimalebotsing in Fomalhaut zet planetenvormingsmodellen op losse schroeven

Het Fomalhaut-sterrensysteem, gelegen op een afstand van 25 lichtjaar, biedt astrofysici een unieke kans om de dynamiek van planeetvorming in realtime te volgen. Dit is mogelijk gemaakt door de documentatie van een tweede catastrofale botsing tussen massieve gesteentebrokken, oftewel planetesimalen, die zich binnen twee decennia voltrok. Het onderzoek, onder leiding van Paul Kalas van de Universiteit van Californië, Berkeley, werd op 18 december 2025 gepubliceerd in het tijdschrift Science. De verzamelde data wijzen er overtuigend op dat het proces van planeetvorming veel woeliger en frequenter kan zijn dan de huidige theoretische modellen doen vermoeden.

De opeenvolging van gebeurtenissen begon met een object dat voorheen bekend stond als Fomalhaut b. Dit object werd voor het eerst waargenomen midden jaren 2000, maar werd later geherkwalificeerd als een expanderende stofwolk, aangeduid als Circumstellar Source 1 (CS1), nadat het tegen 2014 verdwenen was. In 2023 ving de Hubble-ruimtetelescoop een nieuwe, heldere puntbron op, Circumstellar Source 2 (CS2). Onderzoekers identificeren dit als het restant van een afzonderlijke, tweede inslag tussen planetesimalen. Wetenschappers schatten dat de lichamen die bij deze inslagen betrokken waren een diameter van ongeveer 30 kilometer hadden; dat is groter dan Phobos, de maan van Mars. De frequentie van deze gebeurtenissen was een forse verrassing voor de wetenschappelijke gemeenschap. Theoretische berekeningen suggereerden immers dat dergelijke kometeninslagen hooguit eens in de 100.000 jaar of minder zouden moeten plaatsvinden, zo merkte astrobioloog Jason Van op.

Fomalhaut, een A-type ster die tweemaal de massa van onze Zon heeft en twintig keer helderder is, fungeert als een onschatbaar natuurlijk laboratorium voor het bestuderen van de dynamiek achter de vorming van rotsachtige werelden. De ster is met een geschatte leeftijd van slechts 440 miljoen jaar, vergeleken met de 4,6 miljard jaar van de Zon, een belangrijke analogie om de vroege geschiedenis van ons eigen zonnestelsel te onderzoeken. Eerdere observaties wezen reeds uit dat de aanwezige planetesimalen rijk zijn aan vluchtige stoffen, wat hun samenstelling vergelijkbaar maakt met die van ijzige kometen.

De observaties van dit systeem gaan onverminderd door. Vervolgmetingen met de Near-Infrared Camera (NIRCam) aan boord van de James Webb Space Telescope (JWST) zijn reeds goedgekeurd. Deze geplande observaties zijn erop gericht de omvang en de chemische samenstelling van de stofdeeltjes van CS2 nauwkeurig vast te stellen, met een specifieke focus op het opsporen van sporen van water of ijs. De onderzoekers willen ook nagaan of onzichtbare, grotere exoplaneten mogelijk een gravitationele invloed uitoefenen op deze botsingsgebeurtenissen.

Astronoom Mark Wyatt van de Universiteit van Cambridge benadrukte dat deze waarnemingen ons in staat stellen de omvang van de botsende objecten en hun totale aantal binnen de schijf te evalueren, iets wat met andere methoden nauwelijks te verkrijgen is. Deze ontdekking dient bovendien als een belangrijke waarschuwing voor toekomstige missies die exoplaneten willen detecteren via gereflecteerd licht, aangezien een stofwolk jarenlang het beeld van een planeet kan nabootsen. Het is een duidelijk signaal dat de kosmische kraamkamer soms een stuk rommeliger is dan de theorieën ons willen doen geloven.