Квантовый анализ древней космической пыли показывает, почему внутренние и внешние планеты отличаются

Когда солнечная система была первой организованной самой организовать, диск газа и пыли в центральной массы Солнца. В конце концов он сортировал себя в систему планет, которые мы видим сегодня. Но есть вещи, которые мы не знаем о том, как это произошло. Одним из наблюдений, которое было сложно объяснить, является разница в составе, которую мы видим между внешними и внутренними планетами. Другой является «изотопная дихотомия» между двумя основными типами метеоритов, которые поражают землю. Теперь, поддерживаемый NASA анализ древних зерен пыли, обеспечивает прямое доказательство для физического разрыва на протоплановом диске Солнца, что может объяснить эти различия в составе.

От солнца имеется расстояние от Солнца, называемого «морозостойкой», за пределами которой данный элемент легче найден в виде льда. Для некоторых важных элементов в нашей солнечной системе эта линия падает между орбитами Марса и Юпитера, прямо о том, где появляется ремень астероидов. Астероидный ремень не является неудачной планетой; Считается, что состоится с солнечной туманностью в планетесимальные моменты, предотвращенная когда-либо полностью акцентируя гравитационным возмущением от Юпитера, или, возможно, своего рода магнитного ветра, вызванного вращением ремня. Вместо этого планетесималы в регионе Орбитали Солнцем, не веченным коалицевым. Место представляет собой своего рода пауза, изменение режима между внутренней и внешней солнечной системой. К солнцу, все горячее, твердые, меньшие. Внешний из астероидного пояса планеты огромны, слякося и холодно.

С точки зрения массы Юпитер является крупнейшим отдельным гравитацией, колодцем в нашей солнечной системе, второй только на солнце. Когда Юпитер очистил свою орбиту, внешние полосы его непосредственного гравитационного воздействия стали видимыми в полях газового гиганта охватило вокруг себя. На самом деле, вы можете увидеть место, где гравитационное достижение Юпитера превышает его понимание. Это не очистило весь астероидный пояс. Но в астероидном поясе есть орбиты, которые нестабильны, потому что все, что орбит в итоге в конечном итоге будет потянут в Юпитер через орбитальный резонанс. Ближе астероиды до Юпитера на самом деле остаются в одиночку, в то время как некоторые дальше вытаскиваются силой гармоник.

В своей предыдущей работе авторы смотрели на неуглеродистые метеориты, устанавливая измерения магнитных полей в среде, где они сформировались. Эта новая работа изучает «хондрулы», которые являются невероятно прекрасными зернами пыли от углеродистых хондритов. Команда использовала высокоточный микроскоп под названием Squid (для сверхпроводящего квантового интерференционного устройства), чтобы очень тесно выглядеть на атомах орбитальных электронов в хондрулах. Наблюдая за осью спина этих электронов позволило команде определять оригинальное древнее магнитное поле каждого хондрула.

В докладе показало, что сила поля хондрула была больше, чем у ближайших некарбонанных метеоритов, которые они были измерены. Магнитное поле системы планетарных систем представляет собой прокси-меру ее скорости аккреции или количество газа и пыли, которое он может сойти к себе со временем. Но ожидается, что магнитные поля упадут как увеличение расстояния. Чем ближе - некарбонанные метеориты испытывали магнитное поле около 50 микротесласов, но внутренние углеродистые метеориты имели прочность поля в два раза. Основываясь на магнитном поле хондрула, ученые обнаружили, что внешние области Солнечной системы должны были быть намного больше массы, чем внутренняя область.

Это имеет смысл в свете идеи, что масса привлекает массу. Предполагается, что протопланетный диск имел больше массы, где газовые гиганты, чем оно было ближе к Солнцу, что имеет смысл, учитывая, что вроде Юпитера, Солнце также очистило его непосредственную среду чего-либо не в стабильной орбите. Масса на радиусе образования газовых гигантов будет снежным, как и внутренние, наземные планеты, за исключением того, что Юпитер - это сотни раз, когда масса Земли. Масса имела тенденцию зависать вокруг других концентраций массы. Отчет также поднимает идею о том, что физический разрыв », вероятно, служил космической границей« предотвращение взаимодействия или смешивания между внутренней и внешней солнечной системой.

Исследование может иметь последствия для грандиозной гипотезы. Считается, что Юпитер мигрировал внутрь от радиуса, при котором он сформировался, затем бродил назад наружу, посадил дальше от солнца, чем там, где он начал. Это поведение считается вызванным Юпитером, ищенным конфигурацией нулевого крутящего момента по отношению к солнцу. Модели, описывающие это явление, все еще рафинированы; Одна ошибка прогнозирует орбитальные эксцентриировки, которые намного больше, чем то, что мы видим, в то время как еще не согласен с орбитальным резонансом, который мы наблюдаем между Юпитером и Сатурном. Это подразумевает, что есть что-то о гравитационном поведении планет, которые мы не полностью описали. Больше информации о том, что случилось с астероидным поясом, может помочь нам объяснить, и как и как Юпитер пересек его.

«Это довольно трудно пересечь этот разрыв, а планета потребуется много внешнего крутящего момента и импульса», - сказал ведущий автор Cauê Borlina, MIT. «Итак, это дает доказательства того, что формирование наших планет было ограничено конкретными регионами в ранней солнечной системе».

«Разрывы распространены в протопланетных системах, и теперь мы показываем, что у нас был один в нашей собственной солнечной системе», - продолжила Борлина. «Это дает ответ на эту странную дихотомию, которую мы видим в метеоритах и ​​дают доказательства того, что пробелы влияют на состав планетов».