Το Κρυφό Εργοστάσιο του Ηλιακού μας Συστήματος

Πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, γύρω από τον νεαρό Ήλιο υπήρχε ένας τεράστιος δίσκος από αέριο και σκόνη. Μέσα σε αυτό το χάος, μικροσκοπικά κομμάτια συγκρούονταν, κολλούσαν μεταξύ τους και μεγάλωναν. Έτσι γεννήθηκαν οι πλανήτες και οι αστεροειδείς που βλέπουμε σήμερα.

Μόνο που η διαδικασία δεν ήταν καθόλου απλή.

Το Πρόβλημα που Έμενε Άλυτο

Οι επιστήμονες ήξεραν ότι οι πλανήτες σχηματίστηκαν από αυτόν τον δίσκο. Δεν μπορούσαν όμως να εξηγήσουν πώς δημιουργήθηκαν τόσο διαφορετικά πετρώματα σε περιοχές με εντελώς διαφορετικές συνθήκες. Το ερώτημα έμεινε ανοιχτό για χρόνια.

Μια ομάδα από το Ινστιτούτο Max Planck στη Γερμανία αποφάσισε να ψάξει την απάντηση. Και βρήκε κάτι εντυπωσιακό: υπήρχε ένα είδος «εργοστασίου πλανητών» λίγο πιο έξω από την τροχιά του Δία.

Ο Δίας και η Παγίδα Σκόνης

Καθώς ο Δίας μεγάλωνε, άδειαζε τον χώρο γύρω του. Άφησε όμως ένα κενό. Στο χείλος αυτού του κενού, η πίεση του αερίου αυξήθηκε απότομα. Η περιοχή έγινε παγίδα. Η σκόνη και τα χαλίκια μαζεύονταν εκεί, σαν να τα τραβούσε μαγνήτης.

Αυτή η συγκέντρωση υλικού δημιούργησε ιδανικές συνθήκες για να γεννηθούν planetesimals — τα πρώτα στερεά σώματα που έγιναν αργότερα πλανήτες.

Προσομοιώσεις που Έτρεξαν Εκατομμύρια Χρόνια

Οι ερευνητές έφτιαξαν πολύ λεπτομερή μοντέλα στον υπολογιστή. Παρακολούθησαν σωματίδια από το μέγεθος κόκκου σκόνης μέχρι τεράστια κομμάτια. Διαπίστωσαν ότι η ίδια περιοχή παρήγαγε διαδοχικές γενιές planetesimals, η καθεμία με διαφορετική σύσταση.

Στην αρχή κυριαρχούσε εύθραυστο, λεπτό υλικό. Αργότερα εμφανίστηκαν πιο ανθεκτικά κομμάτια. Ο Δίας έπαιζε ρόλο φίλτρου: κρατούσε πίσω τα μεγάλα σωματίδια και άφηνε να περάσουν τα μικρότερα. Έτσι άλλαζε συνεχώς η ισορροπία των υλικών που ήταν διαθέσιμα.

Οι Μετεωρίτες Δίνουν την Απόδειξη

Η θεωρία δεν έμεινε μόνο στα χαρτιά. Οι επιστήμονες τη συνέκριναν με πραγματικούς μετεωρίτες. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν οι ανθρακούχοι χονδρίτες — πετρώματα που σχηματίστηκαν πέρα από τον Δία και έφτασαν στη Γη.

Οι προσομοιώσεις έβγαλαν ακριβώς τις δύο κατηγορίες που υπάρχουν στους μετεωρίτες: μια εύθραυστη και μια πιο σκληρή. Και μάλιστα στην ίδια αναλογία που παρατηρείται στο εργαστήριο.

«Για πρώτη φορά καταφέραμε να αναπαραγάγουμε τα αποτελέσματα των μελετών μετεωριτών με προσομοιώσεις του πρώιμου ηλιακού συστήματος», δήλωσε ο Thorsten Kleine, διευθυντής του ινστιτούτου.

Γιατί Μας Ενδιαφέρει

Η ανακάλυψη δείχνει ότι το ηλιακό μας σύστημα δεν ήταν τυχαίο. Είχε μηχανισμούς που παρήγαγαν ποικιλία με προβλέψιμο τρόπο. Καταλαβαίνοντας πώς δούλευε ο Δίας τότε, μπορούμε να ερμηνεύσουμε καλύτερα και άλλα πλανητικά συστήματα που παρατηρούμε σήμερα.

Και κάτι ακόμα: πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, υπήρχε κυριολεκτικά ένα εργοστάσιο δίπλα στον μεγαλύτερο πλανήτη μας, που έφτιαχνε τα θεμέλια των κόσμων.

Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103526000455