Index

Hoofdpagina
De spelregels
Een voorbeeld
Iets beter
Wie ben ik?

Lood. Een scheikundig element, bij middelbare scholieren met scheikunde in hun pakket ook bekend als Plumbum, de naam die overgeleverd is vanuit een morsdode taal. Maar dat zal een plumbumgieter worst zijn. Het is niet meer dan een weetje. Plumbum is lood. Maar lood is een dood vervalproduct. En wel van uranium, een instabiel element dat op aarde wordt gevonden maar daar niet is ontstaan omdat de noodzakelijke omstandigheden zoals de temperatuur daarvoor op aarde nooit aanwezig zijn geweest. Waar dan wel?

Mede dankzij de Hubble-telescoop weten we dat in het heelal nog steeds sterren en sterrenstelsels worden gevormd. Het is mogelijk dat dit nog steeds relicten van de oerknal zijn, de rimpels die leidden tot het ontstaan van de eenvoudigste vormen van de materie. Maar een andere verklaring is waarschijnlijker.

De ouderdom van de aarde wordt getaxeerd op rond de vijf miljard jaar en aangenomen wordt dat dit ook de leeftijd van ons zonnestelsel is. Tegelijkertijd wordt de ouderdom van het heelal geschat op tussen de dertien en vijfentwintig miljard jaar. Ook het zonnestelsel zou nog steeds lang na de oerknal kunnen zijn ontstaan uit diezelfde verlate rimpels. Maar dat zou nog steeds betekenen dat uranium op aarde zelf is gevormd en dat lijkt uitgesloten. Ook valt niet te verwachten dat uranium op aarde is gekomen vanaf de zon, waar de omstandigheden wel aanwezig zijn voor de vorming van zwaardere elementen.

De vorige gegevens in aanmerking genomen kan als volgt worden geredeneerd. Een ster, al dan niet afkomstig uit het melkwegstelsel, is gevormd na de oerknal, heeft de normale levenscyclus doorlopen en is aan het einde van haar leven als supernova geëxplodeerd, waarbij een zeer grote hoeveelheid materie in het heelal terecht kwam in de vorm van een gasnevel. Tijdens haar leven waren de omstandigheden aanwezig om via kernfusie alle scheikundige elementen voort te brengen, waaronder ook uranium. De gasnevel is door de aantrekkingskracht van de deeltjes onderling gaan verdichten en als gevolg van dat proces gaan roteren, waardoor een schijf ontstond. Door verder verdichtingen is deze schijf veranderd in een stelsel van ringen.

De binnenste ring, waarin zich de meeste materie bevond, is samengeklonterd tot een groot hemellichaam, onze zon en is daar opnieuw een proces van kernfusie begonnen, onder invloed van de eigen zwaartekracht. De ringen er omheen verdichtten zich tot de afzonderlijke planeten. Hoe dichter ze bij de zon stonden, hoe meer zware elementen ze bevatten. De grootste planeten waren niet groot genoeg om zelf tot ster uit te groeien. Maar het uranium was met name bij de kleinere planeten in de binnenringen al aanwezig omdat het als het ware is opgezogen uit de materie van de exploderende oerster, die nu vermoedelijk als een neutronenster of een zwart gat verder door het heelal zwerft.

Ons zonnestelsel zou dus een ster van een tweede generatie kunnen zijn. Het is ook mogelijk dat sprake is van een derde of vierde generatie. Immers, als de voorganger(s) behoorden tot de klasse van superzware objecten – tien of meer maal de massa van onze zon – leefden zij aanmerkelijk korter dan de zon omdat door hun enorme zwaartekracht het proces van kernfusie veel heftiger verliep en zij dus eerder waren ‘opgebrand’. Waar de zon tien miljard jaar over doet, kan bij een superster in twee miljard jaar zijn voltrokken.

Een optie is, dat ons zonnestelsel is ontstaan uit de resten van meerdere – niet tegelijk - geëxplodeerde vroegere sterren. Dat zouden dan tevens sterren kunnen zijn die de kritieke massa van 1,4 maal die van de zon – de zogenaamde Chandrasekhar-limiet - niet hebben bereikt, de zogenaamde witte dwergen. Gezien de enorme afstanden binnen het heelal is dit niet aannemelijk omdat voor de hoeveelheid afgestoten materie rond de vier witte dwergen nodig zouden zijn geweest die dicht in elkaars buurt lagen. Eén supernova van tien zonmassa’s stoot ruim voldoende materie af voor de vorming van een zonnestelsel als het onze. Deze materie wordt in alle richtingen weggeblazen, maar kan door de eigen zwaartekrachtwerking en die van nabijgelegen objecten bij elkaar worden ‘geveegd’.