Nieuwe studie weerlegt het idee dat de mysterieuze kern van Jupiter werd gevormd door een reusachtige inslag.

21 augustus 2025

door Durham University

bewerkt door Sadie Harley, beoordeeld door Robert Egan

wetenschappelijk redacteur

associate redacteur

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgden:

gecheckt op feiten

door vakgenoten beoordeeld

betrouwbare bron

nagekeken op spellingsfouten

Een nieuwe studie van de Durham University heeft ontdekt dat een gigantische botsing mogelijk niet verantwoordelijk is voor de vorming van de opmerkelijke 'verdunde' kern van Jupiter, wat een theorie over de geschiedenis van de planeet betwist.

Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel, heeft een mysterie in zijn kern. In tegenstelling tot wat wetenschappers ooit verwachtten, heeft de kern geen scherpe grens, maar vermengt deze geleidelijk met de omliggende lagen van voornamelijk waterstof (een structuur die bekendstaat als een verdunde kern).

Hoe deze verdunde kern is gevormd, is een belangrijke vraag onder wetenschappers en astronomen sinds de Juno-ruimtesonde van NASA zijn bestaan voor het eerst onthulde.

Een eerder onderzoek suggereerde dat een kolossale botsing met een vroege planeet die de helft van het kernmateriaal van Jupiter bevatte, de centrale regio van Jupiter grondig zou hebben vermengd, voldoende om het inwendige van de planeet vandaag te verklaren.

Met behulp van geavanceerde supercomputersimulaties van planetaire botsingen, met een nieuwe methode om de menging tussen materialen in de simulatie te verbeteren, hebben onderzoekers van de Durham University, in samenwerking met wetenschappers van NASA, SETI en CENSSS van de Universiteit van Oslo, getest of een dergelijke massale botsing de verdunde kern van Jupiter had kunnen creëren.

De simulaties werden uitgevoerd op de DiRAC COSMA-supercomputer van de Durham University met behulp van de state-of-the-art SWIFT open-source software.

De studie vond dat er geen stabiele verdunde kernstructuur werd geproduceerd in een van de uitgevoerde simulaties, zelfs niet bij die welke betrekking hadden op botsingen onder extreme omstandigheden.

In plaats daarvan tonen de simulaties aan dat het dichte gesteente en ijskernmateriaal dat door een botsing wordt verplaatst snel zou neerstrijken, waardoor een duidelijke grens met de buitenste lagen van waterstof en helium overblijft, in plaats van een soepele overgangszone tussen de twee regio's te vormen.

De bevindingen van de studie, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ondersteunen daarom niet de hypothese dat de verdunde kern van Jupiter is ontstaan door een enkele dramatische botsing, maar suggereren in plaats daarvan dat het het resultaat is van hoe de groeiende planeet zware en lichte materialen absorbeerde terwijl deze zich vormde en evolueerde.

Terugkijkend op de bevindingen, zei hoofdauteur van de studie Dr. Thomas Sandnes van de Durham University: 'Het is fascinerend om te onderzoeken hoe een gigantische planeet zoals Jupiter zou reageren op een van de meest gewelddadige gebeurtenissen die een groeiende planeet kan ervaren.

'We zien in onze simulaties dat dit soort botsing de planeet letterlijk tot in zijn kern doet schudden - alleen niet op de juiste manier om het inwendige van Jupiter te verklaren dat we vandaag zien.'

Jupiter is niet de enige planeet met een verdunde kern, aangezien wetenschappers recentelijk bewijs hebben gevonden dat ook Saturnus er een heeft.

Dr. Luis Teodoro van de Universiteit van Oslo zei: 'Het feit dat Saturnus ook een verdunde kern heeft, versterkt het idee dat deze structuren niet het resultaat zijn van zeldzame, extreem energierijke botsingen, maar in plaats daarvan geleidelijk ontstaan tijdens het lange proces van planetaire groei en evolutie.'

De bevindingen van deze studie zouden wetenschappers ook kunnen helpen bij het begrijpen en interpreteren van de vele Jupiter- en Saturnusachtige exoplaneten die zijn waargenomen rond verre sterren.

Als verdunde kernen niet door zeldzame en extreme botsingen worden gevormd, hebben misschien de meeste of alle van deze planeten vergelijkbaar complexe interieurs.

Medeauteur van de studie Dr. Jacob Kegerreis zei: 'Gigantische botsingen zijn een sleutelonderdeel van de geschiedenis van veel planeten, maar ze kunnen niet alles verklaren!

'Dit project heeft ook weer een stap versneld in onze ontwikkeling van nieuwe manieren om deze cataclysmische gebeurtenissen in steeds groter detail te simuleren, waardoor we kunnen blijven verfijnen hoe de verbazingwekkende diversiteit aan werelden die we zien in het zonnestelsel en daarbuiten is ontstaan.'

Meer informatie: T. D. Sandnes et al, No dilute core produced in simulations of giant impacts on to Jupiter, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). On arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2412.06094

Tijdschriftinformatie: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , arXiv

Beschikbaar gesteld door Durham University