De galactische migratie van de zon heeft mogelijk het leven op aarde mogelijk gemaakt.

Te klein?

Wetenschappers vermoedden al dat onze Zon zo'n 10.000 lichtjaar dichter bij het centrum van de Melkweg is ontstaan ​​dan waar hij zich nu bevindt, gebaseerd op zijn samenstelling. Onze ster is verrijkt met zware elementen zoals ijzer, silicium en magnesium, die zeldzaam zijn rond onze huidige locatie, maar veel vaker voorkomen in het binnenste deel van de Melkweg, waar eerdere generaties sterren metalen de ruimte in hebben geslingerd, waardoor ze beschikbaar kwamen voor de vorming van nieuwe sterren.

Een nieuwe studie, vandaag gepubliceerd in twee delen in Astronomy & Astrophysics, onderzoekt deze reis vanuit het centrum van de Melkweg en heeft aangetoond dat de zon niet alleen reisde, maar deel uitmaakte van een massamigratie met duizenden gelijkende sterren tijdens een periode van galactische onrust.

De zon en de aarde zitten niet in het midden, maar ongeveer halverwege het centrum en de rand.

Sterren onderweg.

Onderzoekers hebben gegevens van de Gaia-satelliet van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) doorgenomen om een ​​catalogus samen te stellen van 6.594 sterren in onze directe omgeving (ongeveer 27.000 lichtjaar van het centrum van de Melkweg) met een samenstelling, temperatuur en zwaartekracht aan het oppervlak die vergelijkbaar zijn met die van de zon (deze zwaartekracht is gerelateerd aan massa en grootte). Ze berekenden de leeftijd van deze zogenaamde zonnetweelingen en ontdekten twee hoofdgroepen.

Ten eerste is er een verzameling jongere sterren die ongeveer 2 miljard jaar geleden zijn ontstaan. Dit suggereert dat er recent een explosie van stervorming in ons deel van de Melkweg heeft plaatsgevonden, wat eerder onderzoek ondersteunt.
Het team richtte zich vervolgens op een tweede groep van 1.551 sterren die tussen de 4 en 6 miljard jaar oud zijn – een groep waartoe onze zon behoort. Het vinden van zoveel sterren met ongeveer dezelfde leeftijd en afstand tot het galactische centrum wijst op een gedeelde ontstaansgeschiedenis.

Er isbewijs dat suggereert dat veel zonnetweelingen van dezelfde leeftijd ongeveer tegelijkertijd zijn gemigreerd, wat aanwijzingen geeft over de timing en het mogelijke mechanisme. In plaats van individueel over miljarden jaren te drijven, lijken de Zon en haar stellaire broers en zussen samen van de kern van de Melkweg te zijn weggemigreerd.

Dat is intrigerend, omdat wetenschappers dachten dat sterren die diep in de Melkweg zijn ontstaan, niet naar ons deel van de Melkweg zouden kunnen reizen. Er bevindt zich een soort kosmische gracht – een zwaartekrachtsgrens die zeer moeilijk te overschrijden zou moeten zijn.
De onderzoekers vermoeden dat deze barrière nog niet volledig gevormd was toen de zon jong was. In plaats daarvan zou een grote structurele verandering in het sterrenstelsel sterren naar buiten hebben kunnen drijven.

Galactische afstand

Ruimtebalk.

De Melkweg is wat astronomen een balkspiraalstelsel noemen. De fonkelende spiraalarmen wikkelen zich rond een centrale kern die is uitgerekt tot een 16.000 lichtjaar lange, roterende, balkvormige structuur van sterren. Maar die structuur is er niet altijd geweest.
Als de galactische balk zich ongeveer 6 tot 7 miljard jaar geleden heeft gevormd, zouden de dynamische processen die met de vorming ervan gepaard gingen, zowel de stervormingssnelheid in het binnenste deel van de Melkweg hebben kunnen verhogen als een grootschalige radiale (naar buiten gerichte) migratie van sterren hebben kunnen veroorzaken. Met andere woorden, de geboorte van de balk zou een gravitationele schok hebben kunnen veroorzaken waardoor sterren door de ruimte werden geslingerd. In dit scenario zouden de Zon en de zonnetweeling zich ongeveer 4 tot 6 miljard jaar geleden in het binnenste deel van de Melkweg hebben gevormd en al snel naar de buitenste regionen zijn gemigreerd tijdens deze dynamisch actieve periode.
Als deze interpretatie correct is, zou het astronomen de beste schatting tot nu toe kunnen geven van het tijdstip waarop de balk zich heeft gevormd.
De reis kan ook grote gevolgen hebben gehad voor het leven op aarde. Ons jonge zonnestelsel werd weggevoerd uit een galactische omgeving die de vorming van planeten bevorderde, maar waarschijnlijk dodelijk voor ze was. De binnenste regionen van de Melkweg worden beschouwd als vijandigere omgevingen voor leven. Daar komen vaker hoogenergetische gebeurtenissen voor, zoals supernova-explosies. Dat zou planeten kunnen blootstellen aan zoveel straling dat hun atmosferen verstoord raken en zelfs hele werelden onvruchtbaar worden.

Hoewel het binnenste deel van de Melkweg onstabiel is, is het rijker aan materialen waaruit planeten kunnen ontstaan. Van het ijzer in de aardkern en het silicium in de mantel en korst tot de zuurstof in onze atmosfeer en de koolstof die de basis vormt van al het leven op aarde: de grondstoffen die wij als vanzelfsprekend beschouwen, zijn relatief schaars in de buitenste schijf van de Melkweg.
De reis van de zon door de Melkweg heeft mogelijk het beste van twee werelden opgeleverd: een geboorteplaats rijk aan ingrediënten voor planeetvorming en een langdurig thuis in een rustigere buitenwijk van de Melkweg.
Als de zon, relatief snel na haar ontstaan ​​naar buiten is gemigreerd, kan het zonnestelsel zich al vroeg in zijn bestaan ​​van deze gevaarlijkere binnenste regio naar de rustigere buitenste schijf van de Melkweg hebben verplaatst. Dit zou het zonnestelsel in staat hebben gesteld het grootste deel van zijn bestaan ​​in een relatief stabiele omgeving door te brengen.
Die stabiliteit was cruciaal; het duurde miljarden jaren voordat het leven op aarde ontstond en evolueerde tot de rijke diversiteit die we vandaag de dag zien. Als de zon niet in een vroeg stadium door de Melkweg was getrokken, zouden we nu misschien niet bestaan.

Bronnen.