Simulasi baru dari Rice University mengungkapkan bahwa ekspansi awal Jupiter yang cepat menciptakan celah dan cincin di cakram protoplanet, menunda pembentukan planetesimal tertentu. Proses ini menjelaskan kelahiran terlambat meteorit kondrit dan mengapa Bumi dan planet berbatu lainnya tetap dekat 1 AU dari matahari. Temuan, yang diterbitkan di Science Advances, menghubungkan bukti isotop dan dinamika planet.
Penelitian yang dipimpin oleh André Izidoro dan Baibhav Srivastava di Rice University menggunakan model hidrodinamik dan simulasi untuk menunjukkan bagaimana pertumbuhan cepat Jupiter mengganggu cakram gas dan debu di sekitar matahari muda. Tarikan gravitasi planet itu menghasilkan riak, membentuk 'kemacetan lalu lintas kosmik' yang mencegah partikel kecil jatuh ke matahari dan sebaliknya mengakumulasikannya menjadi pita padat. Pita-pita ini memungkinkan pembentukan planetesimal generasi kedua, yang cocok dengan usia dan kimia meteorit kondrit.
Kondrit, meteorit batu primitif, terbentuk 2 hingga 3 juta tahun setelah material padat pertama tata surya, waktu yang membingungkan para ilmuwan. 'Kondrit seperti kapsul waktu dari fajar tata surya,' kata Izidoro, profesor asisten ilmu Bumi, lingkungan, dan planet di Rice. 'Mereka telah jatuh ke Bumi selama miliaran tahun, di mana para ilmuwan mengumpulkan dan mempelajarinya untuk membuka petunjuk tentang asal-usul kosmik kita. Misterinya selalu: Mengapa beberapa meteorit ini terbentuk begitu terlambat? Hasil kami menunjukkan bahwa Jupiter sendiri menciptakan kondisi untuk kelahiran tertunda mereka.'
Studi ini juga membahas mengapa Bumi, Venus, dan Mars mengorbit dekat 1 unit astronomi daripada bermigrasi ke dalam, seperti yang terlihat di banyak sistem eksoplanet. Celah Jupiter di cakram menghalangi aliran gas ke dalam, menjaga planet-planet ini di zona terestrial. 'Jupiter tidak hanya menjadi planet terbesar -- ia menetapkan arsitektur untuk seluruh tata surya dalam,' kata Izidoro. 'Tanpanya, kita mungkin tidak memiliki Bumi seperti yang kita kenal.'
Kesimpulan ini selaras dengan pola cincin-dan-celah yang diamati di cakram sistem bintang muda oleh teleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Pekerjaan ini didukung oleh National Science Foundation dan muncul di Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.ady4823).