Kmalu po nastanku sončnega sistema je šel skozi tako imenovano Veliko ločitev – delitev planetov na dve ločeni skupini.
Nismo bili zraven, da bi opazovali to kozmično razpoko, a nove raziskave so prišle do zanimive hipoteze o tem, kako se je to zgodilo.
Preprosto povedano, Velika ločitev je naš sončni sistem pustila manjšim planetom, najbližjim Soncu (vključno z Zemljo in Marsom), in večjimi plinskimi velikani – ali 'Jupitrovimi planeti' – bolj oddaljenimi (vključno z Jupitrom in Saturnom).
Ti dve skupini planetov se ne razlikujeta le po velikosti, temveč tudi po sestavi: manjši planeti so v glavnem sestavljeni iz kamnin in ne vsebujejo organskih ogljikovih spojin, medtem ko so Jupitrovi planeti v glavnem sestavljeni iz plinov in so bogati z organskimi snovmi.
“Vprašanje je, kako je prišlo do te kompozicijske dihotomije?” pravi planetarni znanstvenik Ramon Brasser s Tokijskega tehnološkega inštituta na Japonskem.
“Kako zagotovite, da se material iz notranjega in zunanjega sončnega sistema od začetka njegove zgodovine ni mešal?”
Zaenkrat smo krivili gravitacijske učinke Jupitra. Po tej zamisli je bila gravitacija masivnega planeta dovolj, da je ustvarila nekakšno nevidno pregrado med notranjim in zunanjim planetom.
Toda Brasser in njegovi kolegi menijo, da temu ni tako. Njihovi izračuni kažejo na obročasto strukturo, ki se tvori okoli zgodnjega Sonca in ustvarja disk, ki je deloval kot fizična pregrada med obema vrstama planetarnih materialov.
“Najverjetnejša razlaga za to razliko v sestavi planetov je ta, da je nastala iz notranje strukture tega diska plina in prahu,” pravi geološki znanstvenik Stephen Mojsis z univerze v Koloradu v Boulderju.
Računalniške simulacije, ki so jih izvedli raziskovalci, so pokazale, da v zgodnjem sončnem sistemu Jupiter ne bi bil dovolj velik, da bi preprečil pretok kamnitega materiala proti Soncu. Če Jupiter ni povzročil razkola, je morala ekipa poiskati drugo razlago.
Vozi okoli oddaljenih zvezd. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
Ugotovili so jo v podatkih iz teleskopa Atacama Telescope Array (ALMA) v Čilu, kjer so okoli mladih zvezd videli diske s plinom in prahom. Če bi bil tak obroč prvotno oblikovan okoli naše zvezde, bi lahko ločil plin in prah v ločeni plasti visokega in nizkega tlaka.
Raziskovalci ga opisujejo kot “tlačno tlako”, ki lahko v zgodnjih dneh sončnega sistema razbije material v dve ločeni skupini. Pravzaprav je bilo morda več obročev, ki so odgovorni za nastanek razpoke pri tipih planetov.
Kako so bili materiali razvrščeni v zgodnjem osončju, je tudi pomembno znanje za razumevanje izvora življenja na Zemlji.
Za razliko od drugih zemeljskih planetov naš sistem temu trendu preprečuje z zapiranjem organskih materialov, kar kaže, da ti ločevalni diski ne bi bili nujno popolnoma nesekajoči se – in hlapni materiali, bogati z ogljikom, bi se lahko razpršili po celotni ločitvi, da bi ustvarili življenje na Zemlja.
To je še en primer, kako nam lahko preučevanje rastočih zvezdnih sistemov v drugih delih vesolja pove več o tem, kako je nastal naš lastni sončni sistem, in o prvih namigih življenja v naši sončni soseski.
Študija je objavljena v reviji Nature Astronomy.
