De nouvelles simulations de l'Université Rice révèlent que l'expansion rapide précoce de Jupiter a créé des lacunes et des anneaux dans le disque protoplanétaire, retardant la formation de certains planétésimaux. Ce processus explique la naissance tardive des météorites chondritiques et pourquoi la Terre et d'autres planètes rocheuses sont restées près de 1 UA du Soleil. Les résultats, publiés dans Science Advances, relient les preuves isotopiques et la dynamique planétaire.
Une recherche menée par André Izidoro et Baibhav Srivastava à l'Université Rice a utilisé des modèles hydrodynamiques et des simulations pour montrer comment la croissance rapide de Jupiter a perturbé le disque de gaz et de poussière autour du jeune Soleil. L'attraction gravitationnelle de la planète a généré des ondulations, formant des 'embouteillages cosmiques' qui ont empêché les petites particules de tomber dans le Soleil et les ont au contraire accumulées en bandes denses. Ces bandes ont permis la formation de planétésimaux de seconde génération, qui correspondent aux âges et à la chimie des météorites chondritiques.
Les chondrites, météorites pierreuses primitives, se sont formées 2 à 3 millions d'années après les premiers matériaux solides du système solaire, un calendrier qui a intrigué les scientifiques. 'Les chondrites sont comme des capsules temporelles de l'aube du système solaire', a déclaré Izidoro, professeur adjoint de sciences de la Terre, de l'environnement et planétaires à Rice. 'Elles sont tombées sur Terre pendant des milliards d'années, où les scientifiques les collectent et les étudient pour débloquer des indices sur nos origines cosmiques. Le mystère a toujours été : Pourquoi certaines de ces météorites se sont-elles formées si tard ? Nos résultats montrent que Jupiter lui-même a créé les conditions pour leur naissance retardée.'
L'étude aborde également pourquoi la Terre, Vénus et Mars orbitent près de 1 unité astronomique plutôt que de migrer vers l'intérieur, comme observé dans de nombreux systèmes exoplanétaires. La lacune de Jupiter dans le disque a bloqué le flux de gaz vers l'intérieur, maintenant ces planètes dans la zone tellurique. 'Jupiter n'est pas seulement devenu la plus grande planète -- il a défini l'architecture pour tout le système solaire intérieur', a déclaré Izidoro. 'Sans lui, nous n'aurions peut-être pas la Terre telle que nous la connaissons.'
Ces conclusions s'alignent sur les motifs d'anneaux et de lacunes observés dans les disques de systèmes stellaires jeunes par le télescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Le travail a été soutenu par la National Science Foundation et paraît dans Science Advances (DOI : 10.1126/sciadv.ady4823).