Supercomputer brengt ondergang van de aarde in beeld

Een Britse supercomputer heeft een realistische animatie gemaakt van een botsing tussen de aarde en een hemellichaam ter grootte van Mars. Het is al eens gebeurd en kan opnieuw gebeuren, en het onderzoek moet kennis opleveren over de vraag hoe botsingen de vorming van planeten en het ontstaan van leven beïnvloeden.

Een Britse supercomputer heeft een realistische animatie gemaakt van een botsing tussen de aarde en een hemellichaam ter grootte van Mars. Het is al eens gebeurd en kan opnieuw gebeuren, en het onderzoek moet kennis opleveren over de vraag hoe botsingen de vorming van planeten en het ontstaan van leven beïnvloeden.

NASA/JPL-Caltech

In de prille jaren van het zonnestelsel, meer dan 3,9 miljard jaar geleden, botsten stenen, kleine hemellichamen en planeten voortdurend op elkaar.

Bij één zo’n botsing, waarbij een planeet ter grootte van Mars op de aarde knalde, is de maan ontstaan.

Op dit moment zit de aarde in rustig vaarwater in haar baan om de zon. De komende honderden jaren zien astronomen geen directe bedreigingen aankomen. En dat is maar goed ook, want bij een botsing zoals die waarbij de maan ontstond, kunnen de hele dampkring en delen van de aarde zelf verdwijnen, blijkt uit een nieuw onderzoek.

Met de supercomputer COSMA hebben Britse astronomen 3D-animaties gemaakt die voor het eerst een planetenbotsing zo gedetailleerd in beeld brengen dat de gevolgen voor bewoonbare hemellichamen in kaart gebracht kunnen worden.

Hier zie je aardeachtige planeten botsen met rampzalige gevolgen:

Dampkring kan verdwijnen bij botsing

De supercomputer zet een aardeachtig hemellichaam en een object waar het mee botst om in 3D-bollen van 100 miljoen deeltjes. Een kleurcode laat zien of een individueel deeltje tot de atmosfeer, de mantel of de kern behoort

Vervolgens voerden de astronomen ruim 100 simulaties van een botsing uit om het belang die de snelheid en de inslaghoek hebben voor het verlies van de atmosfeer te onderzoeken.

De botsingen zijn krachtig genoeg om gasmoleculen in de atmosfeer (stikstof, zuurstof, argon en wat broeikasgassen) buiten de invloed van de zwaartekracht te brengen. Het weglekken van de atmosfeer neemt toe met de snelheid en de inslaghoek.

Maan ontstond bij enorme ramp op aarde

Onze maan is vermoedelijk ontstaan bij een botsing met lage snelheid. Uit de visualisaties van COSMO blijkt dat bij die botsing 10 tot 50 procent van de toenmalige dampkring van de aarde kan zijn verdwenen.

De inslag (linksboven) en het effect van een botsing zoals die waarbij de maan ontstond.

© Jacob Kegerreis/Durham University

Bij een meer frontale botsing had de hele atmosfeer kunnen verdwijnen, en zelfs een deel van de mantel, de laag onder de korst. Zoiets zou uiteraard rampzalig zijn voor het huidige leven op aarde.

Nu laten de astronomen de supercomputer de rol van kosmische botsingen voor het ontstaan van een groot aantal andersoortige planeten doorrekenen. De nieuwe kennis over planeetbotsingen moet tot modellen leiden die de complexe vorming van planeten inzichtelijk maken.

Deze modellen moeten ons meer leren over de samenstelling van de atmosfeer die het ontstaan van leven op de jonge aarde mogelijk maakte, en zo kunnen we erachter komen waar de grootste kans is om bewoonbare planeten aan te treffen.

Eerder bracht de supercomputer al aan het licht, dat een botsing met een hemellichaam twee keer zo groot als de aarde ervoor gezorgd kan hebben dat Uranus ‘op z’n kant’ ligt.