Nuevas simulaciones de la Universidad Rice revelan que la rápida expansión temprana de Júpiter creó brechas y anillos en el disco protoplanetario, retrasando la formación de ciertos planetesimales. Este proceso explica el nacimiento tardío de los meteoritos condríticos y por qué la Tierra y otros planetas rocosos se mantuvieron cerca de 1 UA del sol. Los hallazgos, publicados en Science Advances, conectan la evidencia isotópica con la dinámica planetaria.
Una investigación dirigida por André Izidoro y Baibhav Srivastava en la Universidad Rice utilizó modelos hidrodinámicos y simulaciones para mostrar cómo el rápido crecimiento de Júpiter perturbó el disco de gas y polvo alrededor del joven sol. La atracción gravitacional del planeta generó ondas, formando 'atasco cósmicos' que impidieron que las pequeñas partículas cayeran en el sol y, en cambio, las acumularon en bandas densas. Estas bandas permitieron la formación de planetesimales de segunda generación, que coinciden con las edades y la química de los meteoritos condríticos.
Los condritos, meteoritos pétreos primitivos, se formaron 2 a 3 millones de años después de los primeros materiales sólidos del sistema solar, un momento que ha desconcertado a los científicos. 'Los condritos son como cápsulas del tiempo del amanecer del sistema solar', dijo Izidoro, profesor asistente de ciencias de la Tierra, el medio ambiente y planetarias en Rice. 'Han caído a la Tierra durante miles de millones de años, donde los científicos los recolectan y estudian para desbloquear pistas sobre nuestros orígenes cósmicos. El misterio siempre ha sido: ¿Por qué algunos de estos meteoritos se formaron tan tarde? Nuestros resultados muestran que el propio Júpiter creó las condiciones para su nacimiento retrasado.'
El estudio también aborda por qué la Tierra, Venus y Marte orbitan cerca de 1 unidad astronómica en lugar de migrar hacia adentro, como se observa en muchos sistemas exoplanetarios. La brecha de Júpiter en el disco bloqueó el flujo de gas hacia adentro, manteniendo estos planetas en la zona terrestre. 'Júpiter no solo se convirtió en el planeta más grande: estableció la arquitectura para todo el sistema solar interior', dijo Izidoro. 'Sin él, tal vez no tendríamos la Tierra tal como la conocemos.'
Estas conclusiones se alinean con los patrones de anillos y brechas observados en discos de sistemas estelares jóvenes por el telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). El trabajo fue apoyado por la National Science Foundation y aparece en Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.ady4823).