כוכבי הלכת הסלעיים הקרובים ביותר לשמש מורכבים מחומרים שונים מאוד מענקיות הגז במערכת השמש החיצונית. זה מכיוון שלפני מיליארדי שנים מערכת השמש התינוקת שלנו חולקה לשניים על ידי שומר סף קוסמי שמנע מהחומרים באזורים הפנימיים והחיצוניים להתערבב.
מסתבר ששומר הסף היה טבעת של אבק וגז, כך עולה ממחקר חדש. הגדר, או "הפרש הגדול", מונח שטבע המחברים, מהווה כיום בעיקר שטח ריק ממש בתוך מסלולו של צדק.
לפני כשני עשורים, הכימאים הבינו שלאבני הבניין של כוכבי לכת - כוכבי לכת אסטרואידיים בגודל אסטרואיד או "חלוקי נחל" קטנים בהרבה - היו קומפוזיציות שונות מאוד תלויות במרחקם מהשמש. חלוקי הנחל שבנו את כוכבי הלכת החיצוניים, או "היוביים", הכילו ריכוזים גבוהים יותר של מולקולות אורגניות כמו פחמן ונדיפים, או אייס וגזים, מאשר אלה שבנו את כוכבי הלכת ה"יבשתיים "הקרובים יותר לשמש, כמו כדור הארץ ו מאדים.
אבל זה היה תמוה, מכיוון שהתיאוריה ניבאה כי חלוקי נחל ממערכת השמש החיצונית היו צריכים להסתובב לכיוון מערכת השמש הפנימית, בגלל מה שמכונה "גרירת גז", או המשיכה הכבידה של הגז המקיף את השמש הצעירה.
לפני מחקר זה, מדענים חשבו ש"קיר הכבידה שמנע ערבוב בין הדיסק הפנימי והחיצוני של מערכת השמש המתהווה שלנו הוא יופיטר ", אמר הסופר הבכיר סטיבן מוגזיס, פרופסור לגיאוכימיה באוניברסיטת קולורדו בולדר. המחשבה הייתה שיופיטר היה כה גדול, ומשיכת הכבידה שלו כל כך חזקה, עד שזלג חלוקי נחל קטנים לפני שהצליחו להגיע למערכת השמש הפנימית.
כדי לבחון את התיאוריה הזו, Mojzsis והסופר הראשי רמון בראסר, חוקר במכון מדעי החיים-החיים במכון הטכנולוגי של טוקיו ביפן, יצרו הדמיות ממוחשבות שיצרו מחדש את הצמיחה של מערכת השמש המוקדמת והכוכבים שבתוכה.
ההדמיה חשפה שיופיטר לא יכול היה לצמוח מספיק מהר בכדי למנוע את כל חלוקי הנחל העשירים בפחמן לזרום למערכת השמש הפנימית. למעשה, מרבית חלוקי הנחל ממערכת השמש החיצונית העבירו ישר על ידי הצדק הגדל.
"יופיטר הוא שומר סף מאוד לא יעיל", אמר מוחזיס ל- Live Science. "זה כמו שגבול נקבובי המהגרים ממערכת השמש החיצונית היו מציפים את מערכת השמש הפנימית." יופיטר בפני עצמו היה מאפשר לחלוק חלוקי נחל רבים, כלומר כוכבי לכת במערכת השמש החיצונית והפנימית היו מסתדרים כיצירות דומות, הוסיף.
במקום זאת, שני המדענים הציעו תיאוריה אחרת: בשלב מוקדם של ההיסטוריה של מערכת השמש יכול היה להתקיים טבעת, או טבעות מרובות של להקות מתחלפות של גז ואבק בלחץ גבוה ונמוך המעגל את השמש. הטבעות הללו היו מונעות את חלוקי הנחל לנוע פנימה. הם ביססו את ההשערה שלהם על תצפיות ממערך אטקמה גדול למילימטר / תת-מילימטר (ALMA) בצ'ילה, שהראה שכ -2 מתוך 5 כוכבים צעירים היו עם הדיסקים דמויי העין האלה סביבם.
דיסקים אלה בלחץ גבוה יכלו ללכוד אבק ולגרום לו להצטבר בקבוצות מובחנות - כזו שתיצור את צדק ושבתאי וכדור הארץ ומאדים אחרים, למשל. אחד הכיורים הללו יכול היה למנוע חלוקי נחל חיצוניים לעבר השמש, ויוצר את הפרש הגדול, אמר מוג'יסיס. אף על פי כן, הטבעת הזו לא הייתה אטומה במלואה. זה היה מאפשר לחלוקי נחל פחמניים לזרום למערכת השמש הפנימית, ויוצר את הזרעים לכל החיים על כדור הארץ, הוסיף.
זה "רעיון מעניין", אמר מישאל למברץ ', עמית פוסט-דוקטורט במצפה הכוכבים של לונד בשוודיה שלא היה חלק מהמחקר. "עם זאת, למרות שהסופרים מציגים יצירות שממחישות את האתגר של פיצול המאגרים המוצקים הפנימיים והחיצוניים עם יופיטר שהולך וגדל, הם לא מייצרים מודל טבעתי דומה דומה."
מודל הטבעת הזה צריך להמחיש כיצד לכודים את חלוקי הנחל ואיך כוכבי הלכת בסופו של דבר גדלים במלכודות חלוקי נחל כאלה, הוסיף. עד אז, "נותר קשה להעדיף בחום את מודל הטבעת הזה על פני הסברים פוטנציאליים אחרים."
הממצאים פורסמו היום (13 בינואר) בכתב העת Nature Astronomy.
