Nowe badania pokazują, że Jowisz kształtował losy Ziemi, zanim w ogóle istniała nasza planeta, wycinając luki we wczesnym Układzie Słonecznym, które zapobiegały przedostawaniu się jego elementów składowych do Słońca.
Badania prowadzone pod kierunkiem naukowców z Rice University w Houston sugerują, że wczesny wzrost Jowisza odciął przepływ gazu i pyłu w kierunku wewnętrznego Układu Słonecznego, zapobiegając spiralnemu wchodzeniu materii, z której pewnego dnia uformuje się Ziemia, Wenus i Mars, w stronę Słońca. Naukowcy twierdzą, że w ten sposób grawitacja planety nie tylko ustabilizowała orbity planet wewnętrznych, ale także ukształtował strukturę Układu Słonecznegowycinając pierścienie i szczeliny, które miały wpływ na to, jak i kiedy powstały ciała skaliste.
„Jowisz nie tylko stał się największą planetą – wyznaczył architekturę całego wewnętrznego Układu Słonecznego” – współprowadzi badanie Andre Izidoroadiunkt nauk o Ziemi, środowisku i planetach na Uniwersytecie Rice, powiedział w: oświadczenie. „Bez tego moglibyśmy nie mieć Ziemi, jaką znamy”.
Korzystając z symulacji komputerowych, Izidoro i jego współpracownicy stworzyli model, w jaki sposób szybki rozwój Jowisza w ciągu pierwszych kilku milionów lat jego istnienia wpływa na wirujący dysk gazu i pyłu otaczający nowonarodzone Słońce. Wyniki to pokazują Ogromna grawitacja Jowisza utworzył zmarszczki na dysku, zakłócając gaz i tworząc pierścieniowe pasma materiału, które zachowywały się jak „kosmiczne korki” – czytamy w oświadczeniu.
Naukowcy twierdzą, że te gęste pierścienie uwięziły małe ziarna pyłu, które w przeciwnym razie wleciałyby spiralnie w stronę Słońca, umożliwiając im zlepianie się, tworząc skaliste elementy składowe planet.
Według nowego badania, gdy Jowisz rósł i otwierał szeroką szczelinę w dysku, skutecznie podzielił Układ Słoneczny na strefę wewnętrzną i zewnętrzną, uniemożliwiając swobodne mieszanie się materii między nimi. Bariera ta zachowała wyraźne ślady pierwiastków zwanych sygnaturami „izotopowymi” spotykanymi w meteorytach – jednego typu z wewnętrznego Układu Słonecznego, drugiego z zewnętrznego – jednocześnie tworząc nowe obszary, w których planetozymale mogły powstać znacznie później.
„Nasz model łączy w sobie dwie rzeczy, które wcześniej wydawały się nie pasować – izotopowe odciski palców w meteorytach, które występują w dwóch odmianach, oraz dynamikę powstawania planet” – powiedział w tym samym oświadczeniu Baibhav Srivastava, absolwent Uniwersytetu Rice, który współprowadził badania wraz z Izidoro.
Badanie wyjaśnia również, dlaczego niektóre prymitywne meteoryty powstały miliony lat później niż pierwsze ciała stałe w Układzie Słonecznym.
Te powstałe później meteoryty, znane jako chondryty, są uważane za jedne z najbardziej dziewiczych istniejących materiałów, ponieważ zawierają maleńkie stopione kropelki, zwane chondryktóre zachowują zapis chemiczny początków Układu Słonecznego.
„Zagadką zawsze było: dlaczego niektóre z tych meteorytów powstały tak późno, 2 do 3 milionów lat po pojawieniu się pierwszych ciał stałych?” – powiedział Izidoro w oświadczeniu. „Nasze wyniki pokazują, że sam Jowisz stworzył warunki do ich opóźnionych narodzin”.
Kształtując dysk i zatrzymując przepływ materii do wewnątrz, Jowisz prawdopodobnie spowodował późniejsze utworzenie drugiej generacji planetozymali, z których część stała się meteorytami chondrytowymi które do dziś spadają na Ziemię– zauważa badanie.
Te same rodzaje pierścieni i luk przewidywane są w modelach zespołu obecnie obserwowane w młodych układach gwiezdnych z dużą matrycą milimetrową/submilimetrową Atacama (ALMA) w Chile, potwierdzając pogląd, że planety-olbrzymy rzeźbią swoje otoczenie w trakcie powstawania.
„Nasz układ słoneczny nie był inny” – stwierdził Izidoro w oświadczeniu. „Wczesny rozwój Jowisza pozostawił ślad, który możemy odczytać do dziś, zamknięty w meteorytach spadających na Ziemię”.
Wyniki szczegółowo opisano w: A papier opublikowano 22 października w czasopiśmie Science Advances.
