Nem úgy alakultak ki a Naprendszer bolygói, ahogy eddig tudtuk

A Naprendszer belső bolygói – a Merkúr, a Vénusz, a Föld és a Mars – kicsik és szárazak a Jupiterhez, a Szaturnuszhoz és az Uránuszhoz képest. A külső bolygók emellett több illékony elemet tartalmaznak, például héliumot, hidrogént és szenet.

A Zürichi Egyetem és a Zürichi Műszaki Egyetem (ETH) kutatói németországi és angliai kollégáikkal a Science című tudományos lapban mutatták be elméletüket a korai Naprendszer számítógépes szimulációja alapján.

Eine internationale Forschungsgruppe mit Beteiligung der ETH Zürich hat ein neues Modell der " target="_blank" rel="noopener noreferrer">#Planetenentstehung entwickelt. Sie erklärt, warum sich das innere #Sonnensystem so stark vom äusseren unterscheidet. @NCCRPlanetS https://t.co/FxMVoYviRe

— ETH Zürich (@ETH) " target="_blank" rel="noopener noreferrer">January 21, 2021

Ezzel a bolygók keletkezésének jelenleg elfogadott elméletével szállnak szembe.

Eszerint a belső Naprendszer bolygóinak első építőelemei nagyon korán kialakultak, amikor a Naprendszer 4,5 milliárd éve egy gáz- és porlemezből állt. A mintegy 100 kilométeres ősi szikladarabok jégkristályokból álltak, a vízgőz egy része pedig kondenzálódott a porszemcséken.

Csakhogy a gázlemezben megtalálható volt az alumínium 26-os tömegszámú radioaktív izotópja, amely a vízben még gazdag szikladarabokba kerülve belülről felhevítette azokat. Ennek nyomán láva és víz képződött, utóbbi a hőség hatására elpárolgott.

Utána félmillió éven át nyugalom volt a Naprendszerben, mielőtt a bolygóképződés második hulláma megindult a külső régióban.

Új bolygóelemek alakultak ki porrészecskékből, amelyek a Nap irányába mozogtak. A külső és belső Naprendszer határán a radioaktív alumíniumizotóp nagy része már szétesett, így itt kevés illékony elem tudott elpárologni. Ez utat nyitott a gáz- és jégóriások kialakulása számára.

„A külső Naprendszerben a bolygók kialakulása később kezdődött, de jóval gyorsabban fejeződött be, a belső bolygóknak lényegesen több idő kellett” – mondta Tim Lichtenberg, az Oxfordi Egyetem tudósa, a tanulmány vezető szerzője.

A belső Naprendszerben összeütköztek egymással a bolygók építőelemei, és a planéták a porszemcsemagok felhalmozódásával elérték mai összetételüket és méretüket. A Föld valószínűleg a későbbi szakaszban a külső Naprendszerből vízben gazdag utánpótlást kapott, amelyet a Jupiter irányíthatott gravitációs erejével a Naprendszer belseje felé.

Borítóképünk illusztráció