Planet berbatu yang paling dekat dengan matahari terdiri daripada bahan yang sangat berbeza daripada gergasi gas di sistem suria luar. Itu kerana berbilion tahun yang lalu, sistem solar bayi kami dibahagikan kepada dua oleh penjaga pintu kosmik yang menghalang bahan-bahan di kawasan dalam dan luar dari pencampuran.
Ternyata penjaga pintu adalah cincin debu dan gas, menurut kajian baru. Pagar, atau "Great Divide," istilah yang dicipta oleh pengarang, kini kebanyakan ruang kosong di dalam orbit Jupiter.
Kira-kira dua dekad yang lalu, ahli kimia menyedari bahawa blok bangunan planet - planet asimoid bersaiz kecil atau lebih kecil "kerikil" - mempunyai komposisi yang sangat berbeza bergantung pada jarak mereka dari matahari. Batu-batu kecil yang membina planet luar, atau "jovian," mengandungi kepekatan molekul organik yang lebih tinggi seperti karbon dan volatil, atau ices dan gas, daripada yang membina planet "daratan" lebih dekat kepada matahari, seperti Bumi dan Marikh.
Tetapi itu membingungkan, kerana teori itu meramalkan bahawa kerikil dari sistem suria luar harus mempunyai spiral ke arah sistem solar dalaman, kerana apa yang disebut "seretan gas," atau tarikan graviti gas yang mengelilingi matahari muda.
Sebelum kajian ini, saintis berpendapat bahawa "dinding graviti yang menghalang pencampuran antara cakera dalaman dan luaran sistem solar kita ialah Jupiter," kata pengarang kanan Stephen Mojzsis, seorang profesor geokimia di University of Colorado Boulder. Pemikirannya adalah bahawa Jupiter begitu besar, dan daya tarikan gravitinya begitu kuat, sehingga ia menggulung batu-batu kecil sebelum mereka dapat mencapai sistem solar dalaman.
Untuk menguji teori ini, Mojzsis dan pengarang utama Ramon Brasser, seorang penyelidik di Institut Sains Bumi-Life di Institut Teknologi Tokyo di Jepun, mencipta simulasi komputer yang mencipta semula pertumbuhan sistem suria awal dan planet-planet di dalamnya.
Simulasi mendedahkan bahawa Musytari tidak boleh tumbuh dengan cepat untuk menghalang semua batu-batu yang kaya karbon dari mengalir ke dalam sistem solar dalaman. Sebenarnya, sebahagian besar kerikil dari sistem suria luar diluluskan terus oleh Musytari yang semakin meningkat.
"Jupiter adalah penjaga pintu yang sangat tidak cekap," kata Mojzsis kepada Live Science. "Ia seperti pendatang sempadan berliang dari sistem suria luar akan membanjiri sistem solar dalaman." Musytari dengan sendirinya akan melepaskan banyak batu kerikil, yang bermaksud bahawa planet-planet dalam sistem solar luar dan dalaman akan berubah menjadi komposisi yang sama, katanya.
Sebaliknya, kedua-dua saintis mencadangkan satu lagi teori: awal dalam sejarah sistem suria, mungkin ada cincin, atau beberapa cincin band bergantian gas tekanan tinggi dan rendah dan habuk mengelilingi matahari. Cincin-cincin itu akan menghalang kerikil dari bergerak ke dalam. Mereka berasaskan hipotesis mereka mengenai pemerhatian dari Atmama Besar Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) di Chile, yang menunjukkan bahawa kira-kira 2 dari 5 bintang muda mempunyai cakera seperti ini seperti mata mereka.
Ini cakera tekanan tinggi boleh menjejaskan habuk dan menyebabkannya menjadi agregat dalam kumpulan yang berbeza - satu yang akan membentuk Musytari dan Zuhal dan lain Bumi dan Marikh, sebagai contoh. Salah satu tenggelam ini dapat menghalang kerikil luar dari bergerak ke arah matahari, menjadikan Pembahagian Agung, kata Mojzsis. Walau bagaimanapun, cincin ini tidak akan dimeteraikan sepenuhnya. Itu akan membolehkan kerikil berkarbonat mengalir ke dalam sistem solar dalaman, mewujudkan benih untuk hidup di Bumi, tambahnya.
Ini adalah "idea yang menarik," kata Michiel Lambrechts, seorang rakan pasca doktoral di Balai Cerap Lund di Sweden yang bukan sebahagian daripada kajian itu. "Walau bagaimanapun, walaupun penulis menunjukkan kerja yang menggambarkan cabaran membelah takungan pepejal dalam dan luar dengan Musytari yang semakin meningkat, mereka tidak membuat model cincin terperinci yang sama."
Model cincin ini perlu menunjukkan bagaimana kerikil itu terperangkap dan bagaimana planet-planet akan bertambah dalam perangkap kerikil itu, tambahnya. Sehingga itu, "ia tetap sukar untuk menyokong model cincin ini dengan penjelasan yang berpotensi lain."
Penemuan itu diterbitkan hari ini (13 Jan) dalam jurnal Astronomi Alam.
