Arčiausiai saulės esančių uolėtųjų planetų yra pagamintos iš labai skirtingų medžiagų, nei išorinėje saulės sistemoje esančių dujų milžinų. Taip yra todėl, kad prieš milijardus metų mūsų kūdikių saulės sistemą padalijo į dvi dalis kosminis vartininkas, kuris neleido maišyti medžiagų vidiniame ir išoriniame regionuose.
Pasirodo, kad pagal naują tyrimą vartininkas buvo dulkių ir dujų žiedas. Tvora, arba „Didysis atsiskyrimas“, autorių sugalvotas terminas, dabar dažniausiai yra tuščia vieta tiesiog Jupiterio orbitos viduje.
Maždaug prieš du dešimtmečius chemikai suprato, kad planetų statybiniai blokai - asteroido dydžio plokštuminiai modeliai ar daug mažesni „akmenukai“ - turėjo labai skirtingas kompozicijas, atsižvelgiant į atstumą nuo saulės. Akmenukuose, kurie sukonstravo išorines, arba „joviškas“, planetas, buvo didesnė organinių molekulių, tokių kaip anglis ir lakiųjų medžiagų, arba ledai ir dujos, koncentracija, nei tie, kurie sukonstravo „sausumos“ planetas arčiau saulės, pavyzdžiui, Žemės ir Marsas.
Tačiau tai sužavėjo, nes teorija numatė, kad akmenukai iš išorinės saulės sistemos turėjo būti nukreipti į vidinę saulės sistemą dėl to, kas vadinama „dujų nutekėjimu“ arba gravitaciniu dujų, supančių jauną saulę, traukimu.
Prieš šį tyrimą mokslininkai manė, kad „gravitacinė siena, neleidžianti susimaišyti tarp mūsų besiformuojančios saulės sistemos vidinio ir išorinio disko, buvo Jupiteris“, - teigė vyresnysis autorius Steponas Mojzsis, Kolorado universiteto Boulderio geochemijos profesorius. Buvo galvojama, kad Jupiteris yra toks didelis, o jo gravitacinis traukimas toks stiprus, kad jis apkasė smulkius akmenukus, kol jie negalėjo pasiekti vidinę saulės sistemą.
Norėdami išbandyti šią teoriją, Mojzsis ir pagrindinis autorius Ramonas Brasseris, Tokijo Technikos instituto Japonijoje Žemės gyvybės mokslo instituto tyrėjas, sukūrė kompiuterines simuliacijas, kurios iš naujo sukūrė ankstyvosios saulės sistemos ir joje esančių planetų augimą.
Modeliavimas atskleidė, kad Jupiteris negalėjo augti pakankamai greitai, kad visi anglies turtingi akmenukai nepatektų į vidinę saulės sistemą. Tiesą sakant, dauguma akmenukų iš išorinės saulės sistemos tiesiai perėjo augančiam Jupiteriui.
„Jupiteris yra labai neveiksmingas vartininkas“, - „Live Science“ pasakojo Mojzsis. "Tai tarsi akytos pasienio imigrantės iš išorinės saulės sistemos būtų užtvindžiusios vidinę saulės sistemą." Jis pridūrė, kad pats Jupiteris būtų praleidęs daug akmenukų, vadinasi, išorinės ir vidinės saulės sistemos planetos būtų buvusios panašios.
Abu mokslininkai pasiūlė kitą teoriją: ankstyvoje Saulės sistemos istorijoje galėjo egzistuoti žiedas arba keli žiedai, keičiantys aukšto ir žemo slėgio dujų ir dulkių besikeičiančias juostas. Tie žiedai būtų užkirtę kelią akmenukams judėti į vidų. Jie grindė savo hipotezę Čilės „Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array“ (ALMA) stebėjimais, kurie parodė, kad maždaug 2 iš 5 jaunų žvaigždžių turėjo šiuos bulius į akis panašius diskus.
Šie aukšto slėgio diskai galėjo įstrigti dulkėse ir priversti jas susikaupti į skirtingas grupes - vieną, kuri sudarytų Jupiterį ir Saturną, ir, pavyzdžiui, Žemę ir Marsą. Mojzsis teigė, kad viena iš šių kriauklių galėjo užkirsti kelią išoriniams akmenukams judėti saulės link ir taip sukurti didelę atskirtį. Net ir tokiu atveju šis žiedas nebūtų buvęs visiškai užplombuotas. Jis pridėjo, kad angliavandeniai akmenukai galėjo tekėti į vidinę Saulės sistemą ir taip sukurti gyvybės Žemėje sėklas.
Tai „įdomi idėja“, - teigė Michiel Lambrechts, Švedijos Lundo observatorijos podoktorantas, kuris nebuvo tyrimo dalis. "Tačiau, nors autoriai pateikia darbą, iliustruojantį iššūkį suskaidyti vidinį ir išorinį kietus rezervuarus su augančiu Jupiteriu, jie nesudaro panašiai detalaus žiedo modelio".
Šis žiedinis modelis turi parodyti, kaip akmenukai yra įstrigę ir kaip planetos auga tokiose akmenukų gaudyklėse, pridūrė jis. Iki tol „vis dar sunku tvirtai palaikyti šį žiedo modelį, palyginti su kitais galimais paaiškinimais“.
Išvados buvo paskelbtos šiandien (sausio 13 d.) Žurnale „Nature Astronomy“.
