De zonnenevel is de gaswolk waaruit onze zon en planeten zijn voortgekomen, volgens de heersende nevelhypothese. Het is niet zomaar een wolk; het is een instortende, roterende schijf van gas en stof die in de loop van miljoenen jaren is gecondenseerd en de architectuur van ons zonnestelsel heeft gevormd.
De vroege ideeën: van Zwedenborg tot Laplace
Mensen raden al eeuwenlang over dit proces. In 1734 suggereerde de Zweedse filosoof Emanuel Zwedenborg dat een korst van nevelig materiaal de zon omringde en uiteindelijk uiteenviel in planeten. Een verfijnder standpunt kwam van de Duitse filosoof Immanuel Kant in 1755. Hij stelde voor dat een langzaam roterende nevel door zijn eigen zwaartekracht samengetrokken werd, platgedrukt werd tot een draaiende schijf en zowel de zon als de planeten veroorzaakte.
De Franse astronoom en wiskundige Pierre-Simon Laplace bood in 1796 een soortgelijk model aan, hoewel hij de planeetformatie vóór de zon plaatste. Deze Kant-Laplace-opvattingen domineerden lange tijd het astronomische denken.
Waarom astronomen twijfelden aan de nevelvlektheorie
De twijfel kwam eind 19e eeuw. De Britse natuurkundige James Clerk Maxwell pleitte tegen de nevelhypothese. Hij toonde aan dat als alle materie op de bekende planeten ooit een schijf rond de zon had gevormd, differentiële rotatie schuifkrachten zou hebben veroorzaakt. Deze krachten zouden hebben voorkomen dat individuele planeten condenseerden.
Er was ook een momentumprobleem. De zon heeft minder impulsmoment dan de theorie leek te vereisen. Het impulsmoment hangt af van de totale massa, de verdeling ervan en de rotatiesnelheid. Omdat de zon er zo weinig van heeft in vergelijking met de planeten, viel het eenvoudige schijfmodel uit elkaar.
Tientallen jaren lang gaven astronomen de voorkeur aan de botsingstheorie. In dat model schoof een andere ster dicht langs de zon. Het zwaartekrachttrekken zou materiaal eruit hebben getrokken, dat vervolgens samenklonterde om planeten te vormen.
De comeback van de nevelhypothese
De botsingstheorie verloor uiteindelijk de gunst. Critici hebben er overtuigender bezwaren tegen aangevoerd dan tegen de nevelhypothese. Ondertussen werd het nevelmodel in de jaren veertig aangepast en won het aan populariteit.
De bijgewerkte theorie ging ervan uit dat originele protoplaneten een grotere massa hadden dan eerdere versies suggereerden. Er werd ook aandacht besteed aan het probleem van het impulsmoment. Wetenschappers stelden voor dat magnetische krachten de zon en de zich vormende planeten met elkaar verbonden, waardoor het impulsmoment van de schijf naar de buitenste gebieden werd overgebracht.
Deze resolutie zorgde ervoor dat het model werkte. De theorie van de zonnenevel is nu de standaardverklaring voor de vorming van ons zonnestelsel. Het blijft het dominante raamwerk in de moderne astrofysica omdat het rekening houdt met de schijfstructuur, het behoud van momentum en de volgorde van vorming.
Hoe is een simpele gaswolk uiteindelijk de aarde, Jupiter en de zon geworden? Het antwoord ligt in het feit dat zwaartekracht, rotatie en magnetische velden eeuwenlang samenwerken.
