Nuestro sistema solar primitivo tenía una brecha entre la zona interior y exterior
Esta brecha se remontaría a cuando apenas era una masa arremolinada de gas y polvo. Hoy tiene muchos millones de kilómetros.
Hace 4.560 millones de años, nuestro sistema solar comenzó a formarse tras el colapso gravitacional de un trocito de una nube molecular gigante. El disco protoplanetario, giró alrededor del sol y finalmente se fusionó en los planetas que conocemos hoy. Pues en estos primeros momentos del sistema solar, surgió una misteriosa brecha, descrita como un “límite cósmico” y hoy forma lo que representa la abertura entre Marte y Júpiter, que precisamente divide los planetas internos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) y externos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
Evidencia directa de la brecha
Así lo han descrito un equipo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), basado en el análisis de meteoritos antiguos, fragmentos de asteroides que han caído a la Tierra desde el espacio. Durante la última década, los científicos han observado una curiosa división en la composición de los meteoritos que han llegado a la Tierra: carbonáceos y no carbonosos, pero rara vez se ha encontrado que los meteoritos exhiban ambos, un enigma conocido como "dicotomía isotópica".
“Durante la última década, las observaciones han demostrado que las cavidades, huecos y anillos son comunes en los discos alrededor de otras estrellas jóvenes. Estas son firmas importantes, pero poco entendidas, de los procesos físicos mediante los cuales el gas y el polvo se transforman en el sol y los planetas jóvenes”, explica Benjamin Weiss, profesor de ciencias planetarias en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT y coautor del trabajo que publica la revista Science Advances.
Actualmente, esta brecha entre Marte y Júpiter, donde se encuentra el cinturón de asteroides, es de 3,68 unidades astronómicas (más de 550 millones de kilómetros).
¿Cuál es la causa de esta misteriosa brecha?
Se desconoce. Una posibilidad es que Júpiter haya tenido algo que ver. A medida que el gigante gaseoso tomó forma, su inmensa atracción gravitacional podría haber empujado el gas y el polvo hacia las afueras, dejando un espacio en el disco en desarrollo. Otra explicación, según los expertos, podría tener que ver con los vientos que emergen de la superficie del disco. Los primeros sistemas planetarios están gobernados por fuertes campos magnéticos. Cuando estos campos interactúan con un disco giratorio de gas y polvo, pueden producir vientos lo suficientemente poderosos como para expulsar material, dejando un espacio en el disco.
Sea como fuere, esta separación física podría haber dado forma a la composición de los planetas de nuestro sistema solar, al evitar que el material a ambos lados interactuase, de ahí que los del sistema solar interior sean rocosos y los del sistema solar exterior, gaseosos.
"Es bastante difícil cruzar esta brecha, y un planeta necesitaría mucho torque e impulso externos", dice el autor principal y estudiante graduado de EAPS Cauê Borlina. "Esto proporciona evidencia de que la formación de nuestros planetas estaba restringida a regiones específicas en el sistema solar temprano", continúa la experta.
Respuesta a la dicotomía isotópica
"Las brechas son comunes en los sistemas protoplanetarios, y ahora mostramos que teníamos una en nuestro propio sistema solar", dijo Borlina. "Esto da la respuesta a esta extraña dicotomía que vemos en los meteoritos y proporciona evidencia de que las brechas afectan la composición de los planetas".
Referencia: Caue Borlina, Paleomagnetic Evidence for a Disk Substructure in the Early Solar System, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abj6928. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj6928