Pian aurinkokunnan muodostumisen jälkeen se kävi läpi niin kutsutun suuren erotuksen – planeettojen jakamisen kahteen erilliseen ryhmään.
Emme olleet lähellä tarkkailemaan tätä kosmista repeämää, mutta uusi tutkimus on esittänyt kiehtovan hypoteesin siitä, miten se tapahtui.
Yksinkertaisesti sanottuna, suuri erottelu jätti aurinkokuntamme pienempien planeettojen lähellä Aurinkoa (mukaan lukien maa ja Mars) ja suuremmat kaasujätit – tai 'Jupiter-planeetat' – kauemmas (mukaan lukien Jupiter ja Saturnus).
Nämä kaksi planeettaryhmää eroavat paitsi kooltaan, myös koostumukseltaan: pienemmät planeetat koostuvat pääasiassa kivistä eivätkä sisällä orgaanisia hiiliyhdisteitä, kun taas Jupiterin planeetat koostuvat pääasiassa kaasusta ja sisältävät runsaasti orgaanista ainesta.
'Kysymys kuuluu, miten tämä sommittelun kahtiajako syntyi?' sanoo planeettatieteilijä Ramon Brasser Tokion teknillisestä instituutista Japanista.
'Kuinka varmistat, että sisäisen ja ulkoisen aurinkokunnan materiaalia ei ole sekoitettu sen historian alusta lähtien?'
Toistaiseksi olemme syyttäneet Jupiterin painovoiman vaikutuksia. Tämän ajatuksen mukaan massiivisen planeetan painovoima riitti luomaan eräänlaisen näkymättömän esteen sisäisen ja ulkoisen planeetan välille.
Mutta Brasser ja hänen kollegansa uskovat, että näin ei ole. Heidän laskelmansa osoittavat renkaan kaltaisen rakenteen, joka muodostuu varhaisen auringon ympäri, mikä luo levyn, joka toimi fyysisenä esteenä kahden tyyppisten planeettamateriaalien välillä.
“Todennäköisin selitys planeettakoostumuksen erolle on se, että se johtui tämän kaasu- ja pölylevyn sisäisestä rakenteesta”, sanoo geologinen tutkija Stephen Moijsis Coloradon yliopistosta Boulderista.
Tutkijoiden suorittamat tietokonesimulaatiot ovat osoittaneet, että varhaisessa aurinkokunnassa Jupiter ei olisi ollut tarpeeksi suuri estämään kivisen materiaalin virtausta kohti Aurinkoa. Jos Jupiter ei aiheuttanut eroa, joukkueen oli etsittävä vaihtoehtoista selitystä.
Ajaa kaukaisia tähtiä. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
He löysivät sen Chilen Atacama Telescope Array (ALMA) -datasta, jossa nuorten tähtien ympärillä nähtiin kaasu- ja pölylevyjä. Jos tällainen rengas muodostettaisiin alun perin oman tähtemme ympärille, se voisi erottaa kaasun ja pölyn erillisiksi korkean ja matalan paineen kerroksiksi.
Tutkijat kuvailevat sitä '' painehöyryksi '', joka pystyy hajottamaan materiaalin kahteen erilliseen ryhmään aurinkokunnan alkuaikoina. Itse asiassa halkeamien luomisesta planeettatyypeissä voi olla ollut useita renkaita.
Se, miten materiaalit lajiteltiin varhaisessa aurinkokunnassa, on myös tärkeä tieto maapallon elämän alkuperän ymmärtämiseksi.
Toisin kuin muut maanpäälliset planeetat, järjestelmämme vastustaa tätä suuntausta sulkemalla orgaanisia materiaaleja, mikä viittaa siihen, että nämä erotuslevyt eivät välttämättä ole täysin ristikkäisiä – ja haihtuvia, hiiltä sisältäviä materiaaleja voitaisiin hajauttaa koko erotteluun luomaan elämää Maa.
Tämä on jälleen yksi esimerkki siitä, miten kasvavien tähtijärjestelmien tutkiminen muualla kosmosessa voi kertoa meille lisää siitä, miten oma aurinkokuntamme syntyi, ja ensimmäiset vihjeet elämästä aurinkoisessa naapurustossamme.
Tutkimus on julkaistu Nature Astronomy -lehdessä.
