Hoe deze stoffen, die zich op aarde alleen vormen in vloeibaar water, zijn ontstaan is vooralsnog een raadsel. De hoeveelheden - enige tientallen aardmassa's - zijn in ieder geval te groot om het overblijfsel te zijn van waterrijke planeten die mogelijk ooit rond de ster draaiden.
Relatief kleine sterren, zoals onze zon, blazen aan het eind van hun leven hun buitenste lagen de ruimte in. Deze schillen van gas en stof staan bekend als planetaire nevels. Aan twee van deze planetaire nevels in ons melkwegstelsel heeft Ciska Kemper met behulp van de Infrared Space Observatory (ISO) onderzoek verricht. De ISO-satelliet is bij uitstek geschikt om met spectroscopie in het infrarode golflengtegebied de samenstelling van interstellaire stof- en gaswolken te analyseren. En bij deze analyses vindt Kemper tot haar verrassing carbonaatverbindingen van calcium en magnesium. Deze verbindingen zijn veel voorkomende mineralen op aarde en zitten ook in bepaalde meteorieten. Dit is echter de eerste keer dat ze ook direct door astronomische waarnemingen zijn gevonden.
De aanwezigheid van carbonaten wordt tot op heden gezien als een indicatie dat gesteente in aanraking is geweest met vloeibaar water. Zo is op aarde een deel van het kooldioxidegas uit de atmosfeer opgelost in water. Komt dit water in aanraking komt met calcium- en magnesiumhoudend gesteente, dan ontstaat calcium- en calciummagnesiumcarbonaat. In planetaire nevels heerst echter een bijna-vacuum, terwijl vloeibaar water slechts onder aanzienlijke atmosferische druk kan bestaan. Hier moet een ander chemisch proces verantwoordelijk zijn voor de vorming van carbonaten, zodat mogelijk ook de vorming van carbonaten in meteorieten in een ander daglicht komt te staan.
De mogelijkheid dat deze carbonaten in de planetaire nevel afkomstig zijn van op de aarde lijkende planeten die in een eerder stadium rond de ster cirkelden, wordt uitgesloten. Hoewel de carbonaten minder dan een procent van de hoeveelheid stof in de planetaire nevel uitmaken, is dat altijd nog minstens dertig aardmassa's. Dit is te veel om via erosie ontstaan te kunnen zijn. Hoe ze dan wel gevormd worden, is nu het onderwerp van onderzoek.
Nadere informatie:
Drs Ciska Kemper
ciska@science.uva.nl
Prof. Dr Rens Waters
rensw@astro.uva.nl
Vingerafdruk van calciet en dolomiet Infra-rood spectrum van de vlinder-nevel, gemaakt met behulp van de ISO-satelliet. De diverse pieken in het totale spectrum zijn te herleiden tot afzonderlijke bestanddelen, waarvan het spectrum uit laboratorium-waarne
De vlinder-nevel, een van de twee planetaire nevels waarin kalk is aangetroffen. Foto ESO-Very Large Telecope.