Subito dopo la formazione del sistema solare, ha attraversato quella che è conosciuta come la Grande Separazione – la divisione dei pianeti in due gruppi separati.
Non eravamo in giro per osservare questa spaccatura cosmica, ma una nuova ricerca ha avanzato un'ipotesi intrigante su come sia avvenuta.
In poche parole, la Grande Separazione ha lasciato il nostro sistema solare con i pianeti più piccoli più vicini al Sole (compresi Terra e Marte) e i giganti gassosi più grandi – o “pianeti di Giove” – più lontani (inclusi Giove e Saturno).
Questi due gruppi di pianeti differiscono non solo per le dimensioni, ma anche per la composizione: i pianeti minori sono composti principalmente da rocce e non contengono composti di carbonio organico, mentre i pianeti di Giove sono composti principalmente da gas e sono ricchi di materia organica.
“La domanda è: come è nata questa dicotomia compositiva?” dice lo scienziato planetario Ramon Brasser del Tokyo Institute of Technology in Giappone.
“Come vi assicurate che il materiale del sistema solare interno ed esterno non sia stato mescolato dall'inizio della sua storia?”
Finora, abbiamo incolpato gli effetti gravitazionali di Giove. Secondo questa idea, la gravità del pianeta enorme era sufficiente a creare una sorta di barriera invisibile tra i pianeti interno ed esterno.
Ma Brasser e i suoi colleghi ritengono che non sia così. I loro calcoli indicano una struttura ad anello che si forma attorno al Sole primordiale, creando un disco che fungeva da barriera fisica tra i due tipi di materiali planetari.
“La spiegazione più probabile per questa differenza nella composizione planetaria è che è derivata dalla struttura interna di questo disco di gas e polvere”, afferma lo scienziato geologico Stephen Moijsis dell'Università del Colorado a Boulder.
Le simulazioni al computer condotte dai ricercatori hanno dimostrato che nel primo sistema solare, Giove non sarebbe stato abbastanza grande da bloccare il flusso di materiale roccioso verso il Sole. Se Giove non ha causato la spaccatura, il team ha dovuto cercare una spiegazione alternativa.
Guida intorno a stelle lontane. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
Lo hanno trovato nei dati dell'Atacama Telescope Array (ALMA) in Cile, dove sono stati visti dischi di gas e polvere attorno a giovani stelle. Se un tale anello si formasse originariamente attorno alla nostra stella, potrebbe separare gas e polvere in strati separati di alta e bassa pressione.
I ricercatori lo descrivono come un “urto di pressione” in grado di rompere il materiale in due gruppi distinti nei primi giorni del sistema solare. In effetti, potrebbero esserci stati più anelli responsabili della creazione della spaccatura nei tipi di pianeta.
Anche il modo in cui i materiali venivano ordinati nel primo sistema solare è una conoscenza importante per comprendere l'origine della vita sulla Terra.
A differenza di altri pianeti terrestri, il nostro sistema contrasta questa tendenza racchiudendo materiali organici, suggerendo che questi dischi di separazione non sarebbero necessariamente completamente non intersecanti – e materiali volatili e ricchi di carbonio potrebbero essere sparsi per tutta la separazione per creare vita su Terra.
Questo è ancora un altro esempio di come lo studio dei sistemi stellari in crescita in altre parti del cosmo possa dirci di più su come è nato il nostro sistema solare e sui primi indizi di vita nel nostro quartiere solare.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
