Rés volt az ős-Naprendszerben

A Naprendszer kialakulása kezdetén, 4,567 milliárd évvel ezelőtt, feltehetően a fiatal Jupiter és/vagy a korongban kialakult mágneses szelek hatására egy olyan rés jött létre, amely kettéosztotta a korong anyagát. A Massachusettsi Műszaki Egyetem kutatói meteoritok vizsgálatából arra jutottak, hogy a mai kisbolygóöv helyéhez közel lehetett ez a hézag; a kisbolygóöv a Mars és a Jupiter pályája közt helyezkedik el.

A Science Advances folyóiratban közzé tett tanulmányból kiderült, hogy a távoli csillagok körüli protoplanetáris korongokban is igen gyakoriak a hézagok, emellett pedig a Naprendszer múltjáról árulkodó meteoritok is érdekes adatokkal szolgáltak. A meteoritokat vizsgálva azok izotóparányaiból már korábban is különös kettősségre bukkantak, ez a kettősség azt jelenti, hogy a meteoritok egy része a Naprendszer belsőbb, míg más része a külsőbb régióiban született. A meteoritok e különbözőségét azzal magyarázták korábban is, hogy volt valami fizikai akadály, ami elválasztotta a külső és a belső régiókat, vagyis a hézag meglétét már a meteoritok összetétele alapján is sejtették, ám független bizonyíték nem volt rá.

A kutatók most a meteoritokba zárt ős-mágnességet mérték meg, ez azt mutatja meg, hogy az összetevők keletkezése idején és helyszínén milyen térerősség uralkodott. Az egyes meteoritok mikroszkopikus összetevőinek mágnességét egy rendkívül érzékeny műszer, a SQUID (szupravezető kvantum interferencia műszer) segítségével mérték meg, és összehasonlították a közelebb keletkezett meteoritokét a távolabb keletkezettekével. Elvileg a távolabbiaknak gyengébb mágnességet kellett volna mutatni, azonban a mérésekben pont ellentétes eredmény született. (A Föld mágneses tere jelenleg kb. 50 µT – vagyis mikrotesla – erősségű, ugyanennyi volt a közeli meteoritoké, ám a távoliaké 100 µT volt).

A protoplanetáris korongokat, a kialakuló bolygórendszereket erősen mágneses környezet jellemzi, és a mágnesség, amint a forgó por- és gázkoronggal kölcsönhatásba lép, magát az anyagot is képes kisöpörni, így akár e módon is kialakulhatott a korai Naprendszerben feltételezett rés. A mágneses tér erőssége az akkréció sebességét is jelzi, vagyis azt, hogy mennyi anyagot képes összevonni. A mérések azt mutatták, hogy a Naprendszerben a külső régiók jóval nagyobb mennyiségű anyag akkréciójáért voltak felelősek, mint a belső régiók.

Ezt követően a kutatók szimulációk útján modellezték a különféle lehetőségeket, és arra jutottak, hogy a legvalószínűbb magyarázat az, ha egy rés volt a protoplanetáris korongban, ami megakadályozta, hogy a belső régiókba, a Nap közelébe, a kívül nagyobb mennyiségben rendelkezésre álló anyag beáramoljon.

„A hasonló rések gyakoriak a protoplanetáris korongokban, és most megmutattuk, hogy a mi Naprendszerünkben is volt egy ilyen. Ez magyarázattal szolgál arra is, hogy miért észlelhető a meteoritok izotópjaiban a kettősség, és azt is igazolja, hogy az ilyen hézagok befolyásolják a kialakuló bolygók összetételét” – mondta Caué S. Borlina, a kutatás vezetője.