Peu de temps après la formation du système solaire, il est passé par ce qu'on appelle la Grande Séparation – la division des planètes en deux groupes distincts.
Nous n'étions pas là pour observer cette rupture cosmique, mais de nouvelles recherches ont avancé une hypothèse intrigante sur la façon dont cela s'est produit.
En termes simples, la Grande Séparation a laissé notre système solaire avec les petites planètes les plus proches du Soleil (y compris la Terre et Mars) et les plus grandes géantes gazeuses – ou “ planètes Jupiter '' – plus loin (y compris Jupiter et Saturne).
Ces deux groupes de planètes diffèrent non seulement par leur taille, mais aussi par leur composition: les planètes mineures sont principalement composées de roches et ne contiennent pas de composés organiques de carbone, tandis que les planètes de Jupiter sont principalement composées de gaz et sont riches en matière organique.
“La question est, comment cette dichotomie compositionnelle est-elle née?” dit le scientifique planétaire Ramon Brasser de l'Institut de technologie de Tokyo au Japon.
«Comment vous assurez-vous que les matériaux du système solaire interne et externe n'ont pas été mélangés depuis le début de son histoire?
Jusqu'à présent, nous avons blâmé les effets gravitationnels de Jupiter. Selon cette idée, la gravité de la planète massive était suffisante pour créer une sorte de barrière invisible entre les planètes intérieures et extérieures.
Mais Brasser et ses collègues pensent que ce n'est pas le cas. Leurs calculs indiquent qu'une structure en forme d'anneau se forme autour du Soleil primitif, créant un disque qui a agi comme une barrière physique entre les deux types de matériaux planétaires.
«L'explication la plus probable de cette différence de composition planétaire est qu'elle provient de la structure interne de ce disque de gaz et de poussière», explique le géologue Stephen Moijsis de l'Université du Colorado à Boulder.
Des simulations informatiques réalisées par les chercheurs ont montré que dans les premiers temps du système solaire, Jupiter n'aurait pas été assez grand pour bloquer l'écoulement des matériaux rocheux vers le Soleil. Si Jupiter n'a pas causé la rupture, l'équipe a dû chercher une autre explication.
Conduit autour d'étoiles lointaines. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
Ils l'ont trouvé dans les données de l'Atacama Telescope Array (ALMA) au Chili, où des disques de gaz et de poussière ont été vus autour de jeunes étoiles. Si un tel anneau se formait à l'origine autour de notre propre étoile, il pourrait séparer le gaz et la poussière en couches séparées de haute et basse pression.
Les chercheurs le décrivent comme une «bosse de pression» capable de briser le matériau en deux groupes distincts dans les premiers jours du système solaire. En fait, il peut y avoir eu plusieurs anneaux responsables de la création de la fracture dans les types de planètes.
La façon dont les matériaux étaient triés dans le système solaire primitif est également une connaissance importante pour comprendre l'origine de la vie sur Terre.
Contrairement aux autres planètes terrestres, notre système contrecarre cette tendance en enfermant des matériaux organiques, suggérant que ces disques de séparation ne seraient pas nécessairement complètement non intersectifs – et des matériaux volatils riches en carbone pourraient être dispersés tout au long de la séparation pour créer Terre.
Ceci est encore un autre exemple de la façon dont l'étude des systèmes stellaires en croissance dans d'autres parties du cosmos peut nous en dire plus sur la naissance de notre propre système solaire et les premiers indices de vie dans notre voisinage solaire.
L'étude est publiée dans la revue Nature Astronomy.
