كشفت محاكاة جديدة من جامعة رايس أن التمدد السريع المبكر لجوبيتر أنشأ فجوات وحلقات في القرص الأولي الكوكبي، مما أخر تشكيل بعض الجزيئات الكوكبية الصغيرة. يفسر هذا العملية ميلاد النيازك الكوندريتية المتأخر ولماذا بقيت الأرض والكواكب الصخرية الأخرى بالقرب من 1 وحدة فلكية من الشمس. النتائج، المنشورة في Science Advances، تربط بين الأدلة الإيزوتوبية والديناميكيات الكوكبية.
بحث بقيادة أندريه إيزيدورو وبيبهاف سريفاستافا في جامعة رايس استخدم نماذج هيدروديناميكية ومحاكاة ليظهر كيف أزعج نمو جوبيتر السريع القرص الغازي والغباري حول الشمس الشابة. جذب الجاذبية للكوكب أنشأ تموجات، مما شكل 'ازدحام مرور كوني' منع الجسيمات الصغيرة من السقوط في الشمس وبدلاً من ذلك جمعها في شرائط كثيفة. سمحت هذه الشرائط بتشكيل جزيئات كوكبية من الجيل الثاني، والتي تطابق أعمار وكيمياء النيازك الكوندريتية.
الكوندريتات، نيازك حجرية بدائية، تشكلت من 2 إلى 3 ملايين سنة بعد أول مواد صلبة في النظام الشمسي، توقيت أحير العلماء. 'الكوندريتات مثل كبسولات زمنية من فجر النظام الشمسي'، قال إيزيدورو، أستاذ مساعد في علوم الأرض والبيئة والكواكب في رايس. 'لقد سقطت على الأرض على مدى مليارات السنين، حيث يجمع العلماء ويدرسها لفك ألغاز أصولنا الكونية. اللغز كان دائماً: لماذا تشكلت بعض هذه النيازك متأخرة جداً؟ تظهر نتائجنا أن جوبيتر نفسه خلق الشروط لميلادها المتأخر.'
تتناول الدراسة أيضاً لماذا تدور الأرض وفينوس ومارس بالقرب من وحدة فلكية واحدة بدلاً من الهجرة نحو الداخل، كما يُرى في العديد من أنظمة الكواكب خارج المجموعة الشمسية. منعت فجوة جوبيتر في القرص تدفق الغاز نحو الداخل، محافظة على هذه الكواكب في المنطقة الأرضية. 'لم يصبح جوبيتر مجرد أكبر كوكب -- بل حدد الهيكل لكامل النظام الشمسي الداخلي'، قال إيزيدورو. 'بدونه، ربما لم نكن لنحصل على الأرض كما نعرفها.'
تتوافق هذه الاستنتاجات مع أنماط الحلقات والفجوات المرصودة في أقراص أنظمة نجوم شابة بواسطة تلسكوب أتاكاما لارج ميليميتر/سوبرميليميتر أراي (ALMA). دعم العمل من قبل الجمعية الوطنية للعلوم ويظهر في Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.ady4823).