Nuovi studi su un raro tipo di meteorite mostrano che il materiale vicino al Sole ha raggiunto il sistema solare esterno anche se il pianeta Giove ha cancellato una lacuna nel disco di polvere e gas da cui si sono formati i pianeti. I risultati, pubblicato questa settimana in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , aggiungere a una comprensione emergente di come si è formato il nostro Sistema Solare e di come si formano i pianeti attorno ad altre stelle.

La teoria del consenso su come si formano i pianeti è che si accrescono da un disco di polvere e gas che ruota attorno a una stella di nuova formazione. Le prove per la composizione di questo disco protoplanetario nel nostro sistema solare provengono da condriti, un tipo di meteorite costituito da particelle più piccole, o condri, che si sono raccolti insieme come un coniglio di polvere cosmica.

"Se comprendiamo il trasporto, possiamo comprendere le proprietà del disco e dedurre come sono stati costruiti i pianeti, " disse Qingzhu Yin, professore di scienze della terra e planetarie all'Università della California, Davis e coautore dell'articolo.

Il materiale nelle condriti è estremamente antico, che rappresentano polvere e detriti rimanenti che dal sistema solare molto primitivo. Ulteriori prove provengono da rocce della Terra e della Luna e da campioni di polvere cosmica e materiale di comete raccolti dalla missione Stardust e da altre sonde spaziali.

I ricercatori possono capire approssimativamente dove e quando si sono formati questi meteoriti misurando i rapporti degli isotopi di elementi come l'ossigeno, titanio e cromo al loro interno.

Lavori precedenti del laboratorio di Yin e altri hanno mostrato che i meteoriti si dividono in due grandi gruppi per composizione. Si pensa che i meteoriti carboniosi abbiano avuto origine nel sistema solare esterno. Meteoriti non carboniosi si sono formati dal disco più vicino al sole dove sono stati cotti via i composti a base di carbonio e altri volatili.

Perché non c'era più mescolanza, se tutti i pianeti si formassero dallo stesso disco protoplanetario? La spiegazione è che, poiché Giove si è formato in precedenza, ha scavato un varco nel disco, creando una barriera al movimento della polvere, ha detto Yin. Gli astronomi che utilizzano il radiotelescopio ALMA in Cile hanno osservato lo stesso fenomeno nei dischi protoplanetari attorno ad altre stelle.

Attraversare il divario di Giove

Eppure alcuni meteoriti sembrano essere eccezioni a questa regola generale con una più ampia miscela di componenti.

Yin, Curtis Williams, ricercatore della UC Davis, ei loro collaboratori hanno effettuato uno studio dettagliato degli isotopi di 30 meteoriti. Hanno confermato di essere divisi in due gruppi distinti:le condriti non carboniose e altre, tipi più comuni di meteorite; e i meteoriti carboniosi.

Quindi hanno studiato i singoli condri di due meteoriti condritici, il meteorite Allende caduto in Messico nel 1969 e il meteorite Karoonda, che cadde in Australia nel 1930.

Questi meteoriti si sono rivelati contenere condri provenienti sia dal sistema solare interno che da quello esterno. Parte del materiale del sistema solare interno deve essere riuscito ad attraversare la barriera di Giove per accumularsi con le condrule del sistema solare esterno in un meteorite che miliardi di anni dopo sarebbe caduto sulla Terra.

Come? Ci sono un paio di possibili meccanismi, ha detto Williams.

"Uno è che c'era ancora movimento lungo il piano mediano del disco, anche se avrebbe dovuto essere fermato da Giove, " ha detto. "L'altro è che i venti nel sistema solare interno potrebbero aver sollevato particelle sopra il divario di Giove".

Uno di questi meccanismi potrebbe anche essere responsabile del materiale del sistema solare interno che è stato trovato anche nelle comete dalla missione Stardust.

Il nuovo studio aiuta a collegare la cosmochimica, scienze planetarie e astronomia per dare un quadro completo della formazione dei pianeti, ha detto Yin.