Os planetas rochosos mais próximos do Sol são constituídos por materiais muito diferentes dos gigantes gasosos do sistema solar externo. Isso ocorre porque bilhões de anos atrás, nosso sistema solar bebê foi dividido em dois por um porteiro cósmico que impedia a mistura de materiais nas regiões interna e externa.
Acontece que o porteiro era um anel de poeira e gás, de acordo com um novo estudo. A cerca, ou "Grande Divisão", um termo cunhado pelos autores, é agora principalmente espaço vazio dentro da órbita de Júpiter.
Cerca de duas décadas atrás, os químicos perceberam que os blocos de construção dos planetas - os planetesimais do tamanho de asteróides ou "pedrinhas" muito menores - tinham composições muito diferentes, dependendo da distância do sol. As pedras que formavam os planetas exteriores, ou "jovianos", continham concentrações mais altas de moléculas orgânicas, como carbono e voláteis, ou gelados e gases, do que aquelas que formavam os planetas "terrestres" mais próximos do Sol, como a Terra e Marte.
Mas isso foi intrigante, porque a teoria previa que seixos do sistema solar externo deveriam ter espiralado em direção ao sistema solar interno, por causa do que é chamado de "arrasto de gás" ou da atração gravitacional do gás que cerca o jovem sol.
Antes deste estudo, os cientistas pensavam que "a parede gravitacional que impedia a mistura entre o disco interno e externo do nosso sistema solar nascente era Júpiter", disse o autor sênior Stephen Mojzsis, professor de geoquímica da Universidade do Colorado Boulder. O pensamento era que Júpiter era tão grande e sua força gravitacional tão forte que engoliu pequenos seixos antes que pudessem alcançar o sistema solar interior.
Para testar essa teoria, Mojzsis e o principal autor Ramon Brasser, pesquisador do Instituto de Ciências da Vida da Terra no Instituto de Tecnologia de Tóquio no Japão, criaram simulações em computador que recriam o crescimento do sistema solar inicial e dos planetas dentro dele.
A simulação revelou que Júpiter não podia crescer rápido o suficiente para impedir que todas as pedras ricas em carbono fluíssem para o sistema solar interno. De fato, a maioria das pedras do sistema solar exterior passou diretamente pelo crescente Júpiter.
"Júpiter é um porteiro muito ineficiente", disse Mojzsis à Live Science. "É como se uma fronteira porosa imigrantes do sistema solar externo inundassem o sistema solar interno". Júpiter por si só teria deixado passar muitas pedrinhas, o que significa que os planetas no sistema solar externo e interno teriam composições semelhantes, acrescentou.
Em vez disso, os dois cientistas propuseram outra teoria: no início da história do sistema solar, poderia existir um anel ou vários anéis de bandas alternadas de gás e poeira de alta e baixa pressão e poeira circulando o sol. Esses anéis teriam impedido que as pedras se movessem para dentro. Eles basearam suas hipóteses em observações do Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) no Chile, que mostrou que cerca de 2 em cada 5 estrelas jovens tinham esses discos parecidos com eles.
Esses discos de alta pressão poderiam reter poeira e fazer com que se agregasse em grupos distintos - um que formaria Júpiter e Saturno e outro Terra e Marte, por exemplo. Uma dessas pias poderia ter impedido que seixos externos se movessem em direção ao sol, criando a Grande Divisão, disse Mojzsis. Mesmo assim, este anel não teria sido totalmente selado. Isso permitiria que as pedras carbonáceas fluíssem para o sistema solar interno, criando as sementes para a vida na Terra, acrescentou.
É uma "ideia interessante", disse Michiel Lambrechts, um pós-doutorado no Observatório de Lund, na Suécia, que não fazia parte do estudo. "No entanto, embora os autores apresentem um trabalho que ilustra o desafio de dividir os reservatórios sólidos internos e externos com um crescente Júpiter, eles não fazem um modelo de anel similarmente detalhado".
Esse modelo de anel precisa demonstrar como as pedras estão presas e como os planetas acabam crescendo nessas armadilhas, acrescentou. Até então, "ainda é difícil favorecer fortemente esse modelo de anel em detrimento de outras explicações potenciais".
As descobertas foram publicadas hoje (13 de janeiro) na revista Nature Astronomy.
