Scienziati, compresi quelli dell'Università del Colorado Boulder, hanno finalmente scalato l'equivalente del sistema solare della catena montuosa delle Montagne Rocciose.

In uno studio pubblicato oggi in Astronomia della natura , ricercatori degli Stati Uniti e del Giappone svelano le possibili origini del "Grande Divario" del nostro quartiere cosmico. Questo ben noto scisma potrebbe aver separato il sistema solare subito dopo la formazione del sole.

Il fenomeno è un po' come le Montagne Rocciose dividono il Nord America in est e ovest. Da un lato ci sono il pianeta "terrestre", come la Terra e Marte. Sono costituiti da tipi di materiali fondamentalmente diversi rispetto ai più lontani "gioviani, "come Giove e Saturno.

"La domanda è:come si crea questa dicotomia compositiva?" ha detto l'autore principale Ramon Brasser, ricercatore presso l'Earth-Life Science Institute (ELSI) presso il Tokyo Institute of Technology in Giappone. "Come garantisci che il materiale del sistema solare interno ed esterno non si sia mescolato fin dall'inizio della sua storia?"

Brasser e coautore Stephen Mojzsis, un professore nel Dipartimento di Scienze Geologiche della CU Boulder, pensano di avere la risposta, e potrebbe semplicemente gettare nuova luce su come la vita abbia avuto origine sulla Terra.

Un disco solare contiene indizi vitali

Il duo suggerisce che il primo sistema solare fosse suddiviso in almeno due regioni da una struttura ad anello che formava un disco attorno al giovane sole. Questo disco potrebbe avere importanti implicazioni per l'evoluzione di pianeti e asteroidi, e anche la storia della vita sulla Terra.

"La spiegazione più probabile per quella differenza compositiva è che sia emersa da una struttura intrinseca di questo disco di gas e polvere, " ha detto Mojzsis.

Mojzsis ha osservato che la Grande Divisione, un termine che lui e Brasser hanno coniato, non sembra molto oggi. È un tratto di spazio relativamente vuoto che si trova vicino a Giove, appena oltre quella che gli astronomi chiamano cintura di asteroidi.

Ma puoi ancora rilevare la sua presenza in tutto il sistema solare. Muoviti verso il sole da quella linea, e la maggior parte dei pianeti e degli asteroidi tende a trasportare abbondanze relativamente basse di molecole organiche. Vai nell'altra direzione verso Giove e oltre, però, e ne emerge un quadro diverso:quasi tutto in questa parte lontana del sistema solare è costituito da materiali ricchi di carbonio.

Questa dicotomia "è stata davvero una sorpresa quando è stata trovata per la prima volta, " ha detto Mojzsis.

Molti scienziati presumevano che Giove fosse l'agente responsabile di quella sorpresa. Il pensiero è andato che il pianeta è così massiccio che potrebbe aver agito come una barriera gravitazionale, impedendo ai sassi e alla polvere del sistema solare esterno di spostarsi a spirale verso il sole.

Ma Mojzsis e Brasser non erano convinti. Gli scienziati hanno utilizzato una serie di simulazioni al computer per esplorare il ruolo di Giove nell'evoluzione del sistema solare. Hanno scoperto che mentre Giove è grande, probabilmente non era mai abbastanza grande all'inizio della sua formazione da impedire completamente al flusso di materiale roccioso di spostarsi verso il sole.

"Abbiamo sbattuto la testa contro il muro, " disse Brasser. "Se Giove non fosse l'agente responsabile della creazione e del mantenimento di quella dicotomia compositiva, cos'altro potrebbe essere?"

Una soluzione in bella vista

Per anni, gli scienziati che gestiscono un osservatorio in Cile chiamato Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) avevano notato qualcosa di insolito intorno a stelle lontane:i sistemi stellari giovani erano spesso circondati da dischi di gas e polvere che, alla luce infrarossa, sembrava un po' l'occhio di una tigre.

Se un anello simile esistesse nel nostro sistema solare miliardi di anni fa, Brasser e Mojzsis ragionarono, potrebbe teoricamente essere responsabile del Great Divide.

Questo perché un tale anello creerebbe bande alternate di gas e polvere ad alta e bassa pressione. quelle bande, a sua volta, potrebbe trascinare i primi elementi costitutivi del sistema solare in diversi pozzi distinti, uno che avrebbe dato origine a Giove e Saturno, e un'altra Terra e Marte.

In montagna, "il Grande Spartiacque fa defluire l'acqua in un modo o nell'altro, " Ha detto Mojzsis. "È simile a come questo urto di pressione avrebbe diviso il materiale" nel sistema solare.

Ma, Ha aggiunto, c'è un avvertimento:quella barriera nello spazio probabilmente non era perfetta. Alcuni materiali del sistema solare esterno potrebbero ancora essersi arrampicati attraverso il divario. E quei fuggitivi avrebbero potuto essere importanti per l'evoluzione del nostro mondo.

"Quei materiali che potrebbero andare sulla Terra sarebbero quelli volatili, materiali ricchi di carbonio, " Mojzsis ha detto. "E questo ti dà l'acqua. Ti dà l'organico."

Il resto è storia della Terra.