Tim istraživača je u simulacijama identifikovao prsten gasa i prašine iznad Jupiterove orbite koji je funkcionisao kao "zamka za prašinu" i kolevka za planetesimale. Jupiter je tvorio pritisni prsten koji je selektivno zadržavao različite vrste čestica, što je dovelo do dve generacije planetesimala u periodu od ~500.000 do ~1.500.000 godina. Ovo objašnjava hemijsku raznolikost karbonskih hondrita koje nalazimo kao meteorite na Zemlji i ima značajna implikacija za teorije nastanka planeta.
Otkriven „Prstenasti Fabrikat“ Planeta Iznad Jupiterove Orbite — Moguće Poreklo Neobičnih Meteorita
MPS / hormesdesign.de; Futurism
Astronomi su otkrili prstenasti region izvan Jupiterove orbite koji bi mogao da objasni poreklo retkih, ugljenično bogatih meteorita pronađenih na Zemlji. Taj "fabrikat za planete" bio je prepun gasa i prašine i mogao je da posluži kao kolevka za formiranje planetesimala — kilometarskih čvrstih tela koja su preteče planeta.
U novoj studiji objavljenoj u časopisu The Astrophysical Journal, istraživači su koristili računarske simulacije koje istovremeno modeluju sudare sitnih čestica i velike dinamike protoplanetarnog diska. Rezultati pokazuju da je Jupiter, svojim velikim gravitacionim uticajem, očistio materijal oko svoje putanje i stvorio pritisni prsten odmah izvan svoje orbite. Taj prsten je delovao kao "zamka za prašinu": gas visokog pritiska zadržavao je čestice koje su se lepile u pebble-ove, a zatim dalje spajale u planetesimale.
"Različite vrste planetesimala izgledaju da su nastajale u istom regionu ranog diska prašine i gasa, ali u različitim vremenskim periodima. Region odmah izvan Jupiterove orbite nudio je izvanredne uslove za to," izjvala je Joanna Drążkowska sa Max Planck Institute for Solar System Research.
Simulacije su takođe pokazale da je Jupiter delovao kao efikasnija barijera za veće i čvršće čestice nego za sitnije — što je dovelo do selektivnog zadržavanja materijala po veličini i čvrstoći. Dok su ranije nastali planetesimali apsorbovali deo slobodnog materijala, ovi procesi su u kombinaciji proizveli dve jasno različite generacije planetesimala u istom regionu.
Posebno su interesantni karbonski hondriti (carbonaceous chondrites), grupa meteorita koji su se formirali otprilike 2–4 miliona godina nakon nastanka Sunčevog sistema. Laboratorijska ispitivanja ovih meteorita pokazuju značajne razlike u sastavu i mehaničkim svojstvima zrna: neke generacije sadrže izrazito lomljiva, krhka zrna, dok druge sadrže otpornije čestice. Simulacije objašnjavaju kako je zamka za prašinu omogućila brzo formiranje mešavine različitih tipova planetesimala u relativno kratkom vremenskom prozoru — prvo smanjenje udela lomljivih zrna u prvih ~500.000 godina, a zatim njihov porast tokom narednog miliona godina.
Ovi nalazi, prema autorima studije, imaju šire implikacije za naše razumevanje formiranja planeta i hemijske raznolikosti materijala koji je doprineo nastanku Zemlje i drugih tela u Sunčevom sistemu.
"Postoje snažni dokazi da su zamke za prašinu bile preferirano mesto nastanka planetesimala u našem Sunčevom sistemu," dodaje Drążkowska.
"Prvi put smo uspeli da tačno reprodukujemo rezultate laboratorijskih istraživanja meteorita korišćenjem računarskih simulacija ranog Sunčevog sistema," rekao je koautor Thorsten Kleine, kosmochemicar sa Max Planck Institute for Solar System Research. "Meteoriti služe, da tako kažemo, kao kamen temeljac za teorije o formiranju planeta."
Za čitaoce: Otkriće pomaže da povežemo fizičke procese u ranim fazama Sunčevog sistema sa konkretnih uzorcima koje imamo danas — fragmentima meteorita koji povremeno padaju na Zemlju.
Pomozite nam da budemo bolji.
