A Naprendszer kialakulása után hamarosan átment az úgynevezett Nagy Elválasztáson – a bolygók két külön csoportra osztására.
Nem voltunk itt, hogy megnézzük ezt a kozmikus szakadást, de egy új kutatás felvetett egy érdekes hipotézist arról, hogyan történt.
Egyszerűen fogalmazva: a Nagy Elválasztás elhagyta a Naprendszerünket a Naphoz legközelebb eső kisebb bolygókkal (beleértve a Földet és a Marsot is), a nagyobb gázóriások pedig – vagy a „Jupiter bolygók” – távolabb (beleértve a Jupitert és a Szaturnuszt is).
A bolygók e két csoportja nemcsak méretében, hanem összetételében is különbözik egymástól: a kisebb bolygók főként kőzetekből állnak, és nem tartalmaznak szerves szénvegyületeket, míg a Jupiter bolygók főként gázból állnak, és szerves anyagokban gazdagok.
– A kérdés az, hogy hogyan jött létre ez a kompozíciós kettősség? mondja Ramon Brasser bolygótudós, a japán Tokiói Műszaki Intézet.
“Hogyan tudja biztosítani, hogy a belső és külső naprendszer anyagai története kezdete óta ne keveredjenek?”
Eddig a Jupiter gravitációs hatásait hibáztattuk. E gondolat szerint a hatalmas bolygó gravitációja elegendő volt egyfajta láthatatlan akadály létrehozásához a belső és a külső bolygó között.
De Brasser és kollégái úgy vélik, hogy ez nem így van. Számításaik a kora Nap körül kialakuló gyűrűszerű szerkezetre mutatnak, ami egy korongot hoz létre, amely fizikai akadályként működött a kétféle bolygóanyag között.
“A bolygóösszetétel ezen különbségének legvalószínűbb magyarázata az, hogy ennek a gáz- és porkorongnak a belső szerkezetéből adódik” – mondja Stephen Moijsis geológus tudós, a boulderi Colorado Egyetemről.
A kutatók által végzett számítógépes szimulációk kimutatták, hogy a korai naprendszerben a Jupiter nem lett volna elég nagy ahhoz, hogy megakadályozza a sziklás anyagok áramlását a Nap felé. Ha a Jupiter nem okozta a szakadást, akkor a csapatnak alternatív magyarázatot kellett keresnie.
Távoli csillagok körül vezet. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
Megtalálták a chilei Atacama Telescope Array (ALMA) adataiban, ahol a fiatal csillagok körül gáz- és porlemezeket láttak. Ha egy ilyen gyűrű eredetileg a saját csillagunk körül képződött, akkor a gázt és a port különálló magas és alacsony nyomású rétegekre választhatta szét.
A kutatók úgy írják le, mint egy „nyomásütközőt”, amely képes a naprendszer kezdeti napjaiban két különálló csoportba bontani az anyagot. Valójában több gyűrű is felelős lehet a hasadás létrehozásáért a bolygótípusokban.
Az anyagok válogatása a korai naprendszerben szintén fontos ismeret a földi élet eredetének megértéséhez.
Más földi bolygókkal ellentétben rendszerünk szerves anyagok bezárásával ellensúlyozza ezt a tendenciát, ami azt sugallja, hogy ezek az elválasztótárcsák nem feltétlenül lennének egymást keresztező nem – és az illékony, széndús anyagokat szét lehetne szórni az elválasztás során, hogy életet teremtsenek a Föld.
Ez még egy példa arra, hogy a növekvő csillagrendszerek tanulmányozása a kozmosz más területein elmondhat nekünk többet arról, hogyan jött létre saját naprendszerünk, valamint a napszomszédságunk életének első tippjeiről.
A tanulmány a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg.
