At lave planeter i en raket

Hvordan skabes himmellegemer? Bortset fra filosofiske spørgsmål, forskere tager praktiske skridt til at undersøge de allerførste øjeblikke, hvor planeter bliver født - på en klingende raket, der opsendes fra Sverige i næste uge.

Astronomer konkluderer, at planeter er dannet af kosmisk støv og gas fra en interstellar sky omkring en nyfødt stjerne, men præcis hvordan støvpartikler begynder at samle sig til større himmellegemer er stadig et mysterium.

Gå langt nok tilbage i tiden og Jorden vil ikke have eksisteret, men dens dannelse må være startet et sted, stykke tid. Og denne allerførste sammenklumpning af støvpartikler i nul tyngdekraft vil blive undersøgt i ICAPS-eksperimentet.

Forskere vil skyde siliciumdioxid - også kaldet silica - støvpartikler ind i et vakuumkammer og observere deres vækst, hvordan de interagerer og hænger sammen.

"Det er lidt som at være vært for en fest, hvor man vil have folk til at blande sig og interagere, " sammenligner Astrid Orr fra ESA's SciSpacE-team. "Vi forsøger at skabe de ideelle betingelser for, at små grupper kan dannes ved at tilpasse stilen i rummet, eller spille den rigtige musik - i dette tilfælde justerer vi betingelserne i eksperimentkammeret, partiklernes relative hastighed og især partikelkoncentration.

"Som at lave en snemand, du har brug for den rigtige sne."

ICAPS-eksperimentet er et 1,2 m langt modul, der rummer vakuumkammeret, en injektor af silicapartikler, og kameraer til at observere deres interaktion. Eksperimentet er "fløjet" med lovende resultater i ZARM drop-tårnet i Bremen, Tyskland, men videnskabsmænd ønsker at observere processen i længere tid.

Eksperimenter med faldtårne ​​giver mulighed for op til ni sekunders mikrotyngdekraft, mens raketter, der sonderer, giver forskere mulighed for at se op til seks minutters planetdannelse i gang.

Eksperimentet har til formål at simulere vækst af mikrometerstore partikler - svarende i størrelse til talkum - til millimeterstore aggregater og undersøge det fysiske fænomen Brownsk bevægelse. Denne proces menes at være hovedmekanismen for, hvordan "planetembryoner" udviklede sig i det unge solsystem.

"Når du ser støv bevæge sig i sollys, den tumlende bevægelse af det lille støv skyldes til dels Brownsk bevægelse." forklarer Astrid. "Den Brownske model beskriver bevægelsen af ​​partikler suspenderet i en gas eller en væske, men på Jorden påvirker tyngdekraften også bevægelsen og gør det svært at skabe en ren laboratoriemodel af Brownsk bevægelse."

ICAPS-eksperimentet vil give indsigt i de meget tidlige stadier af planetdannelse. I mellemtiden ESA's exoplanet-satellit Cheops - planlagt til opsendelse i midten af ​​december - vil studere slutresultatet af denne proces:planeter uden for vores solsystem, der typisk kredser om andre stjerner og er kendt som exoplaneter.