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Hay dos procesos fundamentalmente diferentes involucrados en la formación de planetas rocosos, pero no está claro cuál construyó la Tierra y los otros planetas del sistema solar terrestre. Se formaron por colisiones entre los embriones de planetas del sistema solar interior o por la acumulación de pequeños «guijarros» que se desplazaban hacia el sol desde el sistema solar exterior. Una nueva investigación muestra que las composiciones isotópicas de la Tierra y Marte se rigen por un proceso de mezcla de dos componentes del material del sistema solar interno, incluido el material del disco más interno no tomado de los meteoritos, mientras que la contribución del material del sistema solar externo se limita a una pequeña porcentaje en masa.
Posibles escenarios de formación de planetas terrestres: en el modelo clásico de Wetherill de crecimiento oligárquico, los planetas terrestres se formaron por colisiones mutuas entre embriones de planetas del tamaño de una luna y Marte después de que el disco de gas se disipó y solo se acumuló una pequeña fracción de los planetas CC, que se dispersaron hacia adentro. durante el crecimiento de Júpiter y / o supuesta migración; Alternativamente, los planetas terrestres pueden haberse formado durante la vida útil del disco de gas al acumular eficientemente «guijarros» del sistema solar exterior, que se desplazan hacia el sol a través del disco debido al arrastre del gas; Los dos modelos difieren en la cantidad de material del Sistema Solar exterior acumulado por los planetas terrestres, que se puede medir utilizando anomalías isotópicas estructurales nucleares. Crédito de la imagen: Burckhardt y otros., doi: 10.1126 / sciadv.abj7601.
«Nuestros datos refutan el origen de la acumulación de arena en los planetas terrestres, pero son consistentes con el crecimiento por colisión de embriones del sistema solar interior», dijo el Dr. Jan Rinder, investigador del Departamento de Ciencias Químicas y Nucleares del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
«Esta porción inferior del material exterior del Sistema Solar en la Tierra y Marte indica la presencia de una barrera permanente a la deriva de polvo en el disco y destaca la vía específica de formación de planetas rocosos en el Sistema Solar».
Determinar cuál de los dos procesos gobierna la formación de los planetas terrestres de nuestro sistema solar es fundamental para comprender la estructura del sistema solar y la evolución dinámica, y para incluir la formación de planetas en el sistema solar en el contexto de los procesos generales de formación planetaria. , como los observados en los sistemas de exoplanetas.
La cantidad de material exterior en el Sistema Solar acumulada por los planetas terrestres se puede determinar utilizando las anomalías isotópicas estructurales nucleares.
Estos surgen de la distribución heterogénea de la materia presolar dentro del disco protosolar y proporcionan un registro de la herencia de los materiales de construcción del planeta.
Estos isótopos anómalos permiten distinguir entre meteoritos no carbonatados (NC) y carbonosos (CC), que generalmente se supone que representan cuerpos planetarios que se acumularon en el sistema solar interior y exterior, respectivamente.
El Dr. Rinder y sus colegas utilizaron la observación reciente de diferencias isotópicas correlacionadas entre meteoritos en Carolina del Norte para mostrar que tanto la Tierra como Marte incorporaron material que no provenía de meteoritos, determinaron la fuente y la composición isotópica del material de construcción planetario faltante y usaron esta información para evaluar la cantidad de CC acumulada por la Tierra y Marte.
«La composición isotópica de este tipo de material de construcción deducida por nuestras simulaciones por computadora indica que debe haberse originado en la región más profunda del Sistema Solar», dijo el Dr. Christoph Burckhardt, investigador del Instituto de Ciencias Planetarias de la Universidad de Münster. .
«Debido a que los objetos cercanos al Sol nunca se han esparcido en el cinturón de asteroides, este material se ha absorbido casi por completo en los planetas interiores y, por lo tanto, no se encuentra en los meteoritos».
dijo el Dr. Thorsten Kleine, investigador del Institut für Planetologie de la Universidad de Münster y del Instituto Max Planck para la investigación del Sistema Solar.
«El sorprendente descubrimiento no cambia las consecuencias de estudiar la teoría de la formación de planetas».
«El hecho de que la Tierra y Marte parezcan contener principalmente material del sistema solar interior es muy adecuado para la formación de planetas a partir de colisiones de grandes cuerpos en el sistema solar interior», dijo el Dr. Burckhardt.
el los resultados Fue publicado en la revista progreso de la ciencia.
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Christoph Burckhardt y otros. 2021. Formación de planetas terrestres a partir de materiales perdidos del sistema solar interior. progreso de la ciencia 7 (52); doi: 10.1126 / sciadv.abj7601
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