Космически „вратар“ разделя Слънчевата система на две части

Най-близките до Слънцето скалисти планети са съставени от много различни материали в сравнение с газовите гиганти във външната Слънчева система. Това е така, защото преди милиарди години ранната слънчева система е била разделена на две от космически „портиер“, който не позволява материалите във вътрешната и външната област да се смесват.

Оказва се, че този „пазач“ е бил пръстен от прах и газ, според ново проучване. Оградата, или „Great Divide“, термин, измислен от авторите, сега е предимно празно пространство точно в орбитата на Юпитер.

Преди около две десетилетия химиците разбират, че градивните блокове на планетите – астероидни блокове или много по-малки „камъчета“ – имат много различни композиции в зависимост от разстоянието им от Слънцето. Камъчетата, изградили външните или „юпитерови“ планети, съдържат по-високи концентрации на органични молекули, като въглерод и летливи вещества, или ледове и газове, в сравнение с тези, които са изградили скалистите планети по-близо до Слънцето, като Земята и Марс.

Но подобно заключение е вай-малкото озадачаващо, защото според теорията парченцата идващи от външната Слънчева система трябва да са привличани към вътрешната Слънчева система, поради това, което се нарича „гравитационното издърпване на газа“, заобикалящ младото Слънце.

Преди това проучване, учените смятаха, че „гравитационната стена, която не позволява смесването между вътрешния и външния диск на зараждащата се Слънчева система, е Юпитер“, казва старши авторът Стивън Модзис, професор по геохимия в Университета на Колорадо Боулдър. Предположението идва от там, че Юпитер е толкова голям, а гравитационното му издърпване е толкова силно, че изскубва по-малките парчета скали, преди да успеят да стигнат до вътрешната Слънчева система.

За да изпробват тази теория, Модзис и водещият автор Рамон Брасер, изследовател от Института за наука за Земята в Токийския технологичен институт, създават компютърни симулации, които показват растежа на ранната Слънчева система и планетите в нея.
Симулацията разкрива, че Юпитер не може да расте достатъчно бързо, за да спира всички богати на въглерод късове и парчета от навлизане във вътрешната слънчева система. Всъщност повечето камъчета от външната слънчева система преминават направо покрай растящия Юпитер.

„Юпитер е много неефективен вратар“, казва Модзис пред Live Science. „Това е като пореста граница [през която] имигранти от външната слънчева система биха наводнили вътрешната слънчева система.“ Самият Юпитер би пропуснал много парченца, което означава, че планетите във външната и вътрешната слънчева система биха се оказали с подобни композиции, обяснява той.

Вместо това двамата учени предлагат друга теория: за началото на Слънчевата система. Вероятно са съществували един или множество пръстени от редуващи се ленти от газ и прах с високо и ниско налягане, обикалящи Слънцето. Тези пръстени биха попречили на камъчетата да се движат навътре. Те основават своята хипотеза на наблюдения извършени от големия милиметров / субмилиметров телескоп Atacama (ALMA) в Чили, които показват, че около 2 от 5 млади звезди са имали тези дискове.

Тези дискове с високо налягане „хващат“ частиците прах и камъни и ги карат да се събират в различни групи – една, която би образувала Юпитер и Сатурн и друга образувала Земята и Марс, например. Именно това вероятно е попречило на парченцата от външната част на Слънчевата система да се придвижат към Слънцето, създавайки Голямото разделение, каза Модзис. Въпреки това, този пръстен не е бил напълно запечатан. Това е позволило на въглеродните камъчета да се влеят във вътрешната Слънчева система, създавайки семената за живот на Земята, добавя той.

Това е „интересна идея“, казва Мичиел Ламбрехтс, докторант от обсерваторията в Лунд, Швеция, който не е част от авторите на изследването. „Въпреки че авторите представят работа, която илюстрира предизвикателството да се разделят вътрешните и външните резервоари с растящия Юпитер, те не правят подробен модел на пръстена.

Този модел на пръстен трябва да демонстрира как камъчетата са хванати в капана и как планетите в крайна сметка растат от такива каменни капани“, добавя той. Докато това не се направи „ще бъде много трудно да се предпочете този модел на пръстена пред други потенциални обяснения“, казва Ламбрехтс.