Saulei vistuvākās klinšainās planētas ir izgatavotas no ļoti atšķirīgiem materiāliem nekā ārējā Saules sistēmā esošie gāzes giganti. Tas ir tāpēc, ka pirms miljardiem gadu mūsu bērnu saules sistēmu divās daļās sadalīja kosmiskais vārtu guvējs, kas neļāva sajaukt materiālus iekšējā un ārējā reģionā.
Izrādās, ka vārtsargs bija putekļu un gāzes gredzens, liecina jauns pētījums. Žogs jeb "lielā šķirtne", autoru izdomāts termins, tagad lielākoties ir tukša vieta tieši Jupitera orbītā.
Apmēram pirms divām desmitgadēm ķīmiķi saprata, ka planētu celtniecības blokiem - asteroīdu lieluma planētas paraugiem vai daudz mazākiem "oļiem" - ir ļoti atšķirīgas kompozīcijas atkarībā no attāluma no saules. Oļi, kas veidoja ārējās jeb “joviālās” planētas, saturēja lielāku organisko molekulu, piemēram, oglekļa un gaistošo vielu, vai ledus un gāzu, koncentrāciju nekā tie, kas veidoja “sauszemes” planētas tuvāk saulei, piemēram, Zemei un Marss.
Bet tas bija neizpratnē, jo teorija paredzēja, ka akmeņiem no ārējās Saules sistēmas jābūt virzītiem uz iekšējo Saules sistēmu, ko sauc par “gāzes vilkšanu” vai gāzes gravitācijas vilkmi, kas ieskauj jauno sauli.
Pirms šī pētījuma zinātnieki domāja, ka "gravitācijas siena, kas neļāva sajaukties starp mūsu topošās Saules sistēmas iekšējo un ārējo disku, bija Jupiters", sacīja vecākais autors Stefans Mojzsis, Kolorādo Universitātes Bouldera universitātes ģeoķīmijas profesors. Domāja, ka Jupiters ir tik liels un tā gravitācijas vilkme ir tik spēcīga, ka tas apzaga mazus oļus, pirms tie varēja sasniegt iekšējo Saules sistēmu.
Lai pārbaudītu šo teoriju, Mojzsis un galvenais autors Ramons Brassers, Japānas Tokijas Tehnoloģiju institūta Zemes dzīvības zinātnes institūta pētnieks, izveidoja datoru simulācijas, kas no jauna izveidoja agrīnās Saules sistēmas un tajā esošo planētu augšanu.
Simulācija atklāja, ka Jupiters nevarēja izaugt pietiekami ātri, lai neļautu visiem ar oglekli bagātajiem oļiem ieplūst iekšējā Saules sistēmā. Faktiski lielāko daļu oļu no ārējās Saules sistēmas tieši nodeva augošais Jupiters.
"Jupiters ir ļoti neefektīvs vārtu guvējs," Mojzsis stāstīja Live Science. "Tas ir tāpat kā poraini robežas imigranti no ārējās Saules sistēmas būtu pārpludinājuši iekšējo Saules sistēmu." Jupiters pats par sevi būtu izlauzis daudzus oļus, kas nozīmē, ka planētām ārējā un iekšējā Saules sistēmā būtu izrādījies līdzīgs sastāvs, viņš piebilda.
Tā vietā abi zinātnieki ierosināja citu teoriju: jau agrīnā Saules sistēmas vēsturē varēja pastāvēt gredzens vai vairāki gredzeni ar mainīgām augsta un zema spiediena gāzu un putekļu joslām, kas riņķo sauli. Šie gredzeni būtu neļāvuši oļiem virzīties uz iekšu. Viņi balstīja savu hipotēzi uz novērojumiem no Atacama Lielo milimetru / Submillimeter Array (ALMA) Čīlē, kas parādīja, ka apmēram 2 no piecām jaunajām zvaigznēm bija šie vērša acij līdzīgie diski ap tiem.
Šie augstspiediena diski varēja notvert putekļus un izraisīt to sakrāšanos atsevišķās grupās - vienā, kas veidotu Jupiteru un Saturnu, un, piemēram, Zeme un Marss. Viena no šīm izlietnēm varēja novērst ārējo oļu pārvietošanos pret sauli, radot Lielo Sadalījumu, sacīja Mojzsis. Pat ja tas būtu, šis gredzens nebūtu pilnībā aizzīmogots. Tas būtu ļāvis oglekļa oļiem ieplūst Saules iekšējā sistēmā, radot sēklas dzīvībai uz Zemes, viņš piebilda.
Tā ir "interesanta ideja", sacīja Mičels Lambrechts, pēcdoktorantūras students Lundas observatorijā Zviedrijā, kurš nebija pētījuma dalībnieks. "Tomēr, lai arī autori iepazīstina ar darbu, kas ilustrē izaicinājumu sadalīt cietos iekšējos un ārējos rezervuārus ar augošo Jupiteru, viņi neizveido līdzīgi detalizētu gredzena modeli."
Šim gredzenu modelim ir jāparāda, kā oļi tiek ieslodzīti un kā planētas galu galā aug šādos oļu lamatās, viņš piebilda. Līdz tam "joprojām ir grūti stingri atbalstīt šo gredzena modeli salīdzinājumā ar citiem iespējamiem skaidrojumiem".
Rezultāti tika publicēti šodien (13. janvārī) žurnālā Nature Astronomy.
