I henhold til den mest accepterede teori om planetdannelse (den nebulære hypotese) begyndte solsystemet for ca. 4,6 milliarder år siden fra en massiv sky af støv og gas (også kaldet en tåge). Efter at skyen oplevede gravitationskollaps i midten og dannede solen, faldt den resterende gas og støv ned i en disk, der kredsede om den. Planeterne trækkes gradvist ned fra denne disk over tid og skaber det system, vi kender i dag.
Indtil nu har forskere dog spekuleret på, hvordan støv kunne samles i mikrogravitet for at danne alt fra stjerner og planeter til asteroider. Imidlertid fandt en ny undersøgelse foretaget af et team af tyske forskere (og medforfatter af Rutgers University), at stof i mikrogravitet spontant udvikler stærke elektriske ladninger og klæber sammen. Disse fund kunne løse det lange mysterium om, hvordan planeter dannedes.
Kort sagt har fysikere været i mørke om, hvordan nebulært materiale kan samles for at danne store kroppe i rummet. Mens adhæsion kan få støvpartikler til at klæbe sammen, og store partikler trækkes sammen af gensidig tyngdekraft, er mellemstadiet forblevet undvigende. Grundlæggende har objekter, der spænder fra millimeter og centimeter, en tendens til at sprænge hinanden frem for at klæbe sammen.
Af hensyn til deres undersøgelse, der for nylig blev vist i tidsskriftet Natur, holdet gennemførte et eksperiment, hvor glaspartikler blev anbragt under mikrogravitationsbetingelser for at se, hvordan de opførte sig. Overraskende fandt holdet, at partiklerne udviklede stærke elektriske ladninger. Faktisk så stærke, at de polariserede hinanden og opførte sig som magneter.
Teamet fulgte op på dette ved at køre computersimuleringer for at se, om denne proces kunne broen mellem fine partikler, der klumper sig sammen og større genstande, der aggregeres på grund af gensidig tyngdekraft. Hvad de fandt her var, at planetdannelsesmodeller var enige med deres eksperimentdata, så længe der er elektrisk opladning til stede.
Disse resultater udfylder effektivt et langvarigt hul i den mest accepterede model for planetdannelse. Derudover kunne de have talrige industrielle applikationer her på Jorden. Said Troy Shinbrot, professor i biomedicinsk teknik ved Rutgers University-New Brunswick og medforfatter til studiet:
”Vi har måske overvundet en grundlæggende hindring i forståelsen af, hvordan planeter dannes. Mekanismer til generering af aggregater i industrielle processer er også blevet identificeret, og som - håber vi - kan kontrolleres i det fremtidige arbejde. Begge resultater hænger sammen med en ny forståelse af, at elektrisk polarisering er centralt for aggregeringen. ”
Potentialet for industrielle anvendelser skyldes, at lignende processer bruges på Jorden til produktion af alt fra plast til farmaceutiske produkter. Dette består af gastryk, der bruges til at skubbe partikler opad, i løbet af hvilken tid de kan samles på grund af statisk elektricitet. Dette kan forårsage fejl i udstyret og føre til fejl i det endelige produkt.
Denne undersøgelse kunne derfor føre til introduktion af nye metoder i industriel forarbejdning, der ville være mere effektive end traditionel elektrostatisk kontrol. Desuden kan det føre til en forfining af planetariske dannelsesteorier ved at tilvejebringe den manglende forbindelse mellem fine partikler og større aggregater.
Et andet mysterium løst, svar stykke til puslespil. Et skridt tættere på at besvare det grundlæggende spørgsmål, "hvordan begyndte det hele?"
