Onder deze krantenkop presenteerden de Volkskrant en de NRC een artikel over een ontdekking in de Sterrenkunde. Er is ontdekt dat een planetoïde 2015 BZ509 niet uit ons zonnestelsel afkomstig is, maar van buiten komt. De krantenartikelen tonen een illustratie, die afkomstig is van een animatie op YouTube.
Bekijk onderstaande animatie:
Volgens de artikelen is de planetoïde ´enkele kilometers groot´.
a) Maak op grond van dit gegeven een schatting van de massa van de planetoïde (Tip: doe daarbij aannames over de vorm en het materiaal van de planetoïde.)
Uitwerking vraag (a)
Neem dat het object bolvormig is met een straal van 2,5 km.
Dan geldt:
$V=\frac{4}{3}\pi\cdot r^3 = \frac{4}{3}\pi\cdot\left(2,5\cdot 10^3 \right )^3=6,54\cdot 10^{10}~\mathrm{m}^3$
Neem aan dat het materiaal steen is. Dit heeft een dichtheid van 2,7 . 103 kg m-3.
Dus geldt voor de massa:
$m=\rho V = 2,7\cdot 10^3 \cdot 6,54\cdot 10^{10} = 1,8\cdot 10^{14}~\mathrm{kg}$
De theorie ten grondslag aan de ontdekking is erg ingewikkeld. Bovendien is er discussie of de conclusies wel zo hard te maken zijn als de ontdekkers beweren.
Maar als we een vereenvoudigd model bekijken kunnen we proberen de essentie van het verhaal te volgen.
Je ziet dat de bewegingsrichting van de planetoïde tegengesteld is aan die van Jupiter en alle andere objecten in ons zonnestelsel. Laten we eens kijken waarom alle objecten dezelfde kant op draaien.
Dit heeft te maken met het feit dat het zonnestelsel, net als andere objecten in de ruimte, ontstaan is door samenklontering van deeltjes, die allemaal met verschillende massa´s en snelheden bij elkaar kwamen.
b) Wat zou gelden voor de rotatie als alle snelheden elkaar precies uit zouden middelen?
Dan zouden alle objecten geen snelheid ten opzichte van elkaar hebben en dus niet ten opzichte van elkaar roteren.
De kans hierop is zeer klein.
c) Beschrijf het proces van samenklontering, waarbij translatie en rotatie ontstaat.
De objecten die naar het zwaartepunt van het geheel bewegen leveren een snelheid van het stelsel als geheel.
Het hangt er van af of de objecten (met massa en snelheid ) die ten opzichte van dit zwaartepunt bewegen tegen de klok in een grotere of kleinere bijdrage leveren dan de objecten die bewegen met de klok mee.
d) Wat is dus je conclusie over het ontstaan van planetoïde 2015 BZ509.
Alle objecten die zijn ontstaan bij het ontstaan van het stelsel roteren dezelfde kant op. Een object dat de andere kant op roteert, komt dus van buiten het stelsel.
e) Hoe kan het gebeuren, dat een object van buiten het stelsel ingevangen wordt.
Het object beweegt in een lijn langs de zon met een snelheid die zo groot is dat het door de gravitatiekracht van de zon wordt afgebogen in een baan die om de zon roteert.
Als je meer wilt weten staat er op www.allesoversterrenkunde.nl een leuk artikel.
