Uit een nieuwe studie blijkt dat de verspreiding van kiezelstenen en rotsblokken in sommige delen van ons zonnestelsel veroorzaakt kan worden door het ‘herderseffect’ van planeten terwijl ze door de protoplanetaire schijf van gas en stof migreren die een jonge ster omringt. Deze ontdekking kan wetenschappers helpen theorieën over de vorming van planeten te verfijnen.

Uit waarnemingen gedaan met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in combinatie met theoretische modellering, blijkt dat de kleine hemellichamen waaruit de Kuipergordel bestaat, een enorme verzameling buiten de baan van Neptunus, worden beïnvloed door een fenomeen dat eerder alleen in de Kuipergordel werd gesuggereerd. computersimulaties.

Wanneer een planeet door een protoplanetaire schijf beweegt, maakt hij een opening vrij en concentreert hij rotsachtig puin naar de buitenste en binnenste randen om een ​​opening te creëren in de kleine ijslichamen voorbij Neptunus. Deze kloof staat bekend als een ‘uitgeputte zone’ en het proces dat de kloof creëert, werd eerder gezien in computermodellen. Uit nieuwe waarnemingen van ALMA blijkt echter dat het proces in ons eigen zonnestelsel wellicht veel sterker en vaker voorkomt dan wetenschappers hadden voorspeld.

Het onderzoek, geleid door astronomen van de Universiteit van Tokio en de Osaka Sangyo Universiteit, wordt gepresenteerd in het tijdschrift Nature.

‘We hadden eerder al vermoed dat dit mechanisme een rol speelde, maar dankzij de resolutie en gevoeligheid van ALMA is dit de eerste directe detectie van het effect in ons eigen zonnestelsel’, zegt hoofdauteur Shingo Kameda van de Universiteit van Tokio.

Eerdere studies hebben aangetoond dat de buitenrand van de Kuipergordel scherp wordt begrensd door de aanwezigheid van Neptunus. Uit de nieuwe ALMA-waarnemingen blijkt echter dat hetzelfde proces, hoewel zwakker, ook aan de binnenrand plaatsvindt.

‘Dit laat zien dat, hoewel de grote planeten zo’n vier miljard jaar geleden zijn gestopt met migreren, hun effecten op de verspreiding van kleine hemellichamen vandaag de dag nog steeds waarneembaar zijn’, zegt medeauteur Takahiro Sudo van de Osaka Sangyo Universiteit.

Deze resultaten helpen observaties te verzoenen met theoretische voorspellingen over de vorming van de Kuipergordel.

De onderzoekers ontdekten dat de waargenomen uitgeputte zone in de Kuipergordel consistent is met de voorspellingen van een specifiek theoretisch model van planetaire migratie, waarin de gasschijf een sleepkracht op de planeten uitoefent, waardoor ze migreren terwijl ze in wisselwerking staan ​​met de vaste stoffen. geconcentreerd in smalle zones.

“Dit resultaat houdt in dat de vaste deeltjes die zich in de smalle zones hebben opgestapeld direct door de planeten zijn verspreid en niet indirect door het schijfgas zijn beïnvloed. Dit mechanisme kan een oorzaak zijn van de diversiteit in de fysische en chemische eigenschappen van kleine lichamen in de zonnestelsels.” systeem”, zegt co-auteur Motohide Tamura, een professor aan de Universiteit van Tokio.