Κατανόηση του Σχηματισμού Πλανητών που μοιάζει με τη Γη:Νέα Έρευνα για Βραχώδεις Πλανήτες

Ερευνητές αναθεωρούν τη συνταγή για την κατασκευή ενός βραχώδους πλανήτη σαν τη γη

Την τελευταία δεκαετία, οι ερευνητές έχουν ξαναγράψει εντελώς την ιστορία του πώς σχηματίζονται γίγαντες αερίων όπως ο Δίας και ο Κρόνος. Τώρα συζητούν αν η ίδια διαδικασία μπορεί να ισχύει για τη Γη.

Εισαγωγή

Ο Bob O'Dell δεν ήταν σίγουρος τι κοίταζε. Ήταν το 1992, και μόλις είχε πάρει στα χέρια του νέες εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble που έκαναν ζουμ στα νεαρά αστέρια στο νεφέλωμα του Ωρίωνα. Ο O'Dell ήλπιζε να μελετήσει το ίδιο το νεφέλωμα, μια ενδιαφέρουσα περιοχή σχηματισμού άστρων σχετικά κοντά στη Γη. Κάτι άλλο όμως τράβηξε την προσοχή του. Αρκετά από τα αστέρια δεν έμοιαζαν καθόλου με αστέρια, αλλά αντ' αυτού τα κάλυπτε ένα αμυδρό σάβανο. Φαινόταν να σχηματίζουν μια "σιλουέτα ενάντια στο νεφέλωμα", είπε ο O'Dell.

Αρχικά, ο O'Dell και οι συνάδελφοί του νόμιζαν ότι μπορεί να βλέπουν ένα τεχνούργημα εικόνας που προέρχεται από τον στρεβλό πρωτεύοντα καθρέφτη του Hubble, ο οποίος είχε διαμορφωθεί τόσο ελαφρώς σε λάθος σχήμα και θα διορθωθεί από μια αποστολή διαστημικού λεωφορείου το 1993. Σύντομα, ωστόσο, είδαν όλο και περισσότερα από τα φαινόμενα στις εικόνες, ακόμη και μετά την επισκευή του καθρέφτη, και συνειδητοποίησαν ότι δεν ήταν καθόλου ελάττωμα. Στην πραγματικότητα έβλεπαν βρεφικούς δίσκους σκόνης και αερίου να περιβάλλουν νεαρά αστέρια. Ήταν, για πρώτη φορά, μάρτυρες της γέννησης πλανητών.

Η ανακάλυψη των πρωτοπλανητικών δίσκων από τον O'Dell πυροδότησε έναν μετασχηματισμό στην κατανόησή μας για τον σχηματισμό πλανητών. Τις επόμενες δεκαετίες, οι αστρονόμοι θα συνειδητοποιούσαν ότι η κλασική μας ιδέα για το πώς σχηματίζονται οι πλανήτες - μικροί βράχοι συσσωρεύονται σε μεγαλύτερους βράχους, οι οποίοι στη συνέχεια συσσωρεύονται περαιτέρω - μπορεί να μην είναι σωστή. Για τους γίγαντες αερίου, όπως ο Δίας και ο Κρόνος, ένα μοντέλο που ονομάζεται συσσώρευση βότσαλου, όπου ένα κυρίαρχο αντικείμενο καταβροχθίζει μικρότερους βράχους — θα αντικαταστήσει τις παλιές απόψεις για το πώς δημιουργούνται τέτοιοι τερατώδεις κόσμοι.

Αυτές οι εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble παρείχαν τις πρώτες άμεσες ενδείξεις για πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από μακρινά αστέρια.

C.R. O'Dell (Πανεπιστήμιο Rice) και NASA

Οι βραχώδεις κόσμοι του εσωτερικού ηλιακού συστήματος είναι πιο περίπλοκοι. Οι πλανητολόγοι έχουν συζητήσει έντονα εάν η συσσώρευση βότσαλου μπορεί να εξηγήσει πώς προέκυψαν η Γη και οι γείτονές της ή εάν η παλαιότερη άποψη είναι ακόμα πιο πιθανή. Η σύγκρουση διαδραματίστηκε τα τελευταία χρόνια σε άρθρα σε περιοδικά και μάλιστα, πιο πρόσφατα, σε ένα κάστρο στις Βαυαρικές Άλπεις.

Η συζήτηση δεν επηρεάζει μόνο μεγάλα μυστήρια όπως η προέλευση της Γης — και το νερό της. Η απάντηση θα βοηθήσει επίσης να αποκαλυφθεί πόσο διαδεδομένοι είναι οι κόσμοι που μοιάζουν με τη Γη σε όλο το σύμπαν. Είναι τέτοιοι κόσμοι μια κοσμική ατυχία, απλώς ένας συνδυασμός τυχαίων γεγονότων που κάνουν τις προοπτικές ζωής σε άλλα μέρη του σύμπαντος αδύναμες; Ή μήπως οι κατοικήσιμοι πλανήτες είναι μια βεβαιότητα στα ηλιακά συστήματα με τα σωστά συστατικά, κάτι που μας κάνει έναν από τους πολλούς;

«Είναι μέρος της ανθρώπινης εμπειρίας να ρωτάμε πώς σχηματίστηκε ο κόσμος γύρω μας», δήλωσε ο Konstantin Batygin, πλανητολόγος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια. Εάν σχηματίστηκε από βότσαλα, θα έχει τεράστιες συνέπειες για το πόσοι ακόμη κόσμοι σαν τον δικό μας υπάρχουν εκεί έξω.

Εισβολή των βότσαλων

Το 2012, οι Anders Johansen και Michiel Lambrechts, αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο Lund στη Σουηδία, έκαναν μια τολμηρή πρόβλεψη. Για μεγάλο μέρος των προηγούμενων δεκαετιών, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι πλανήτες όπως η Γη και ο Δίας αναπτύχθηκαν από τη σταδιακή συσσώρευση αντικειμένων που μοιάζουν με αστεροειδείς, πλανητικοειδείς, που συγκρούονταν μεταξύ τους σε νεαρά ηλιακά συστήματα. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως πλανητομικρή προσαύξηση, θα ήταν αργή — ίσως χρειαστούν έως και 100 εκατομμύρια χρόνια για να σχηματιστεί ένας πλανήτης. Αλλά ήταν λογικό. Μπορούσαμε να δούμε πολλούς αστεροειδείς στο ηλιακό μας σύστημα και φαινόταν λογικό να υποθέσουμε ότι υπήρχαν πολλοί περισσότεροι όταν σχηματίστηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, αρκετά για να σχηματίσουν όλους τους κόσμους που βλέπουμε σήμερα.

Υπήρχαν όμως προβλήματα. Κανείς δεν ήταν σίγουρος πώς σχηματίστηκαν οι ίδιοι οι πλανηταίοι - πώς έκαναν το άλμα από μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης σε βράχους μεγέθους πόλης, ένα πρόβλημα γνωστό ως φράγμα μεγέθους μέτρου. Η παρουσία υγρού νερού στη Γη προκάλεσε σύγχυση, καθώς βασιζόταν στην τυχαία άφιξη αστεροειδών που φέρουν νερό. Και το πιο ανησυχητικό, πλανητοειδές προσαύξηση θα χρειαζόταν πάρα πολύ χρόνο για να χτιστεί ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας. Μέχρι να σχηματιστούν οι συμπαγείς πυρήνες τους - μετά από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια - θα ήταν πολύ αργά για να συσσωρεύσουν αρκετό αέριο από τον πρωτοπλανητικό δίσκο για να γίνουν γίγαντες αερίου, καθώς "οι περισσότεροι δίσκοι εξαφανίζονται σε μερικά εκατομμύρια χρόνια", δήλωσε ο André Izidoro, πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Rice.

Ο Johansen και ο Lambrechts πρότειναν ένα νέο μοντέλο. Αντί να συγκρούονται πολλαπλοί πλανηταίοι, πρότειναν ότι ένας μόνο κυρίαρχος πλανηταίος θα μπορούσε να μεγαλώσει σε τεράστιο μέγεθος σε σύντομο χρονικό διάστημα - μόλις μερικά εκατομμύρια χρόνια - σκουπίζοντας υλικό μέσα σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο «σαν ηλεκτρική σκούπα», είπε ο Johansen. Αυτό το υλικό θα αποτελείται από μικροσκοπικούς βράχους σαν σπόρους που περιέβαλλαν νεαρά αστέρια. Ονόμασαν την ιδέα αύξηση με βότσαλο.

Τα βότσαλα είναι εξαιρετικά μικρά, σε μέγεθος μόλις μερικά χιλιοστά έως εκατοστά, ενώ τα πλανητάρια είναι πολύ μεγαλύτερα, έως και εκατοντάδες χιλιόμετρα πλάτους, όπως πολλοί από τους αστεροειδείς που βλέπουμε σήμερα στο ηλιακό σύστημα. Και τα δύο θα βρίσκονταν στον πρωτοπλανητικό δίσκο ενός αστεριού, με τον τελευταίο να συγκρούεται περιστασιακά.

Το 2014, μόλις δύο χρόνια αφότου ο Johansen και ο Lambrechts δημοσίευσαν το μοντέλο τους με βότσαλο, οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι οι δίσκοι ήταν πράγματι γεμάτοι με βότσαλα. Ένα δίκτυο 66 τηλεσκοπίων που ονομάζεται ALMA (η συστοιχία Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) αποκάλυψε βότσαλα αξίας έως και 100 μαζών της Γης μέσα σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο που περιβάλλει ένα νεαρό αστέρι, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων χασμάτων που δημιουργούνται από αναπτυσσόμενους πλανήτες που χαράσσουν τις τροχιές τους. Μέσα σε αυτούς τους δίσκους, βότσαλα υπήρχαν παντού. Το ALMA «έδειξε ότι οι πρωτοπλαντικοί δίσκοι γεννιούνται με τεράστια αποθέματα μικρών βότσαλων και όχι πλανητομικρών», είπε ο Lambrechts.

Οι παρατηρήσεις της ALMA στον πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από το HL Tauri το 2014 αποκάλυψαν κρυμμένες δομές, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας βότσαλων στο δίσκο.

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Σε λίγο, οι περισσότεροι επιστήμονες συμφώνησαν ότι η συσσώρευση βότσαλων σχημάτισε τους γιγάντιους πλανήτες. Απλώς φαινόταν να είναι ο μόνος τρόπος για να αναπτυχθούν αρκετά γρήγορα. "Για τους πυρήνες των γιγάντιων πλανητών, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η συσσώρευση βότσαλου είναι η λύση", δήλωσε ο Alessandro Morbidelli, πλανητικός επιστήμονας στο Αστεροσκοπείο Côte d'Azur στη Γαλλία.

Ωστόσο, ενώ φαινομενικά εξήγησε τον σχηματισμό του Δία, του Κρόνου, του Ουρανού και του Ποσειδώνα, η συσσώρευση βότσαλων έθεσε σημαντικά ερωτήματα σχετικά με το σχηματισμό των επίγειων πλανητών:Ερμή, Αφροδίτη, Γη και Άρη. «Καταρχήν θα μπορούσε κανείς να σχηματίσει τους επίγειους πλανήτες με πλανητομικρή προσαύξηση», είπε ο Λάμπρεχτς. "Αλλά τώρα υπάρχει αυτή η εισβολή στα βότσαλα."

Στο μοντέλο προσαύξησης βότσαλου, ξεκινάτε με έναν πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από ένα νεαρό αστέρι, ακριβώς όπως στο μοντέλο της πλανητικοειδούς προσαύξησης. Και τα δύο μοντέλα απαιτούν στη συνέχεια να σχηματιστούν πλανητάρια μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται αστάθεια ροής. Ουσιαστικά, η σκόνη και τα βότσαλα βιώνουν την έλξη καθώς συναντούν το αέριο που περιβάλλει το αστέρι. Αυτό αναγκάζει τα βότσαλα να συσσωρεύονται μεταξύ τους, έως ότου ορισμένες συστάδες «είναι τόσο ογκώδεις που δεσμεύονται βαρυτικά και καταρρέουν σε πλανητοειδείς» πλάτους έως και εκατοντάδων χιλιομέτρων, είπε η Joanna Drążkowska, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου. Οι συστάδες μπορούν στη συνέχεια να περιστραφούν καθώς σχηματίζονται, γεγονός που τους δίνει δύο λοβούς. «Αυτό ακριβώς βλέπουμε» σε αντικείμενα του εξωτερικού ηλιακού συστήματος όπως το Arrokoth, είπε η Drążkowska. Η διαδικασία αναμένεται να είναι απίστευτα γρήγορη, ίσως να πάρει μόνο 100 χρόνια.

Από εδώ, τα δύο μοντέλα διαφέρουν. Κάτω από πλανητομικρή προσαύξηση, αυτά τα πλανητομικρά σχηματίζονται παντού στο δίσκο, αφήνοντας λίγα βότσαλα. Κατά τη διάρκεια δεκάδων εκατομμυρίων ετών, τα μεγάλα πλανητάρια συγκρούονται και συγχωνεύονται, δημιουργώντας τελικά τους επίγειους πλανήτες που βλέπουμε σήμερα.

Στη συσσώρευση βότσαλου, μόνο μερικά πλανητάρια γίνονται κυρίαρχα. Αυτοί οι πλανητοειδείς αρχίζουν να σκουπίζουν τα βότσαλα στον πρωτοπλανητικό δίσκο, τα οποία ρέουν στην επιφάνεια του πλανητικοειδούς σε μακριά νήματα που μοιάζουν με ποτάμι. Είναι μια εξαιρετικά ενεργητική διαδικασία, με ζεστούς ωκεανούς μάγματος να λάμπουν στην επιφάνεια καθώς τα βότσαλα πέφτουν βροχή. «Αυτοί οι πλανήτες θα έλαμπαν», είπε ο Λάμπρεχτς. Η διαδικασία είναι πολύ αποτελεσματική. Η Γη θα μεγαλώσει στο πλήρες μέγεθός της σε λίγα μόνο εκατομμύρια χρόνια, σε σύγκριση με ίσως 100 εκατομμύρια χρόνια σε πλανητομικρή προσαύξηση.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα αποτελέσματα της συσσώρευσης βότσαλων είναι ότι δίνει μια άμεση πρόβλεψη για το πώς σχηματίζονται κατοικήσιμοι πλανήτες. Αντί να βασίζεται σε αστεροειδείς πλούσιους σε νερό για τυχαία σύγκρουση με πρωτοπλανήτες, το μοντέλο προτείνει ότι τα εισερχόμενα παγωμένα βότσαλα από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα θα μπορούσαν να παρέχουν σταθερή παροχή νερού σε έναν πλανήτη όπως η Γη, μια ιδέα γνωστή ως χιόνι με βότσαλο. «Το ωραίο με το χιόνι με βότσαλο είναι ότι γίνεται προβλέψιμο», είπε ο Johansen. "Η ποσότητα του νερού και του άνθρακα και του αζώτου που έρχεται στη Γη είναι κάτι που μπορεί να υπολογιστεί."

Έτσι, εάν το μοντέλο συσσώρευσης βότσαλων για το σχηματισμό επίγειων πλανητών είναι σωστό, μπορεί να προοιωνίζεται καλά για τις προοπτικές άλλης ζωής στο σύμπαν. Ενώ υπό πλανητομικρή προσαύξηση η ύπαρξη νερού στη Γη ήταν ένα τυχαίο γεγονός, σε συσσώρευση βότσαλου θα μπορούσε να αναμένεται σε ένα πλανητικό σύστημα όπως το δικό μας. Πάρτε μια πρωτο-Γη και βάλτε την γύρω από ένα παρόμοιο αστέρι σε παρόμοια θέση, και η ποσότητα νερού που συλλέγει θα μπορούσε να είναι η ίδια. Οι κατοικήσιμοι κόσμοι δεν θα ήταν τυχαία γεγονότα. Η ύπαρξή τους θα ήταν ένα υπολογίσιμο αποτέλεσμα εάν ένα πλανητικό σύστημα έχει τα σωστά συστατικά. "Μπορεί κανείς να το χρησιμοποιήσει ως σημείο εκκίνησης για την κατανόηση της πρεβιοτικής χημείας και της προέλευσης της ζωής", λέει ο Johansen.

Ο μεγάλος αρχιτέκτονας

Η συσσώρευση με βότσαλο φαίνεται σαν μια ελκυστική ιδέα. Λύνει το πρόβλημα της ταχείας ανάπτυξης των πλανητών, εξηγεί την παρουσία νερού στη Γη και μπορούμε να παρατηρήσουμε ακόμη και βότσαλα σε αναπτυσσόμενα εξωπλανητικά συστήματα. «Με το ALMA γνωρίζουμε ότι πλέον τα βότσαλα συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένες περιοχές που οδηγούν σε πλανητομικρούς σχηματισμούς και δυνητικά πλανήτες», δήλωσε η Πάολα Πινίλα, επιστήμονας πλανητικών σχηματισμών στο University College του Λονδίνου.

Ωστόσο, ενώ παρέχει μια καλή εξήγηση για την ανάπτυξη των γιγάντων πλανητών, η συσσώρευση βότσαλων έχει ορισμένα αξιοσημείωτα προβλήματα όταν πρόκειται για επίγειους πλανήτες.

Πρώτον, από πού προήλθαν τα βότσαλα στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα; Τα τελευταία χρόνια, οι πλανητολόγοι έχουν φτάσει να πιστεύουν ότι ο Δίας, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, ήταν η κύρια δύναμη που διαμόρφωσε το πεπρωμένο των πλανητών. "Η αναδυόμενη εικόνα είναι ότι ο Δίας ήταν ο μεγάλος αρχιτέκτονας του ηλιακού συστήματος", είπε ο Batygin.

Αμέσως μετά τον γρήγορο σχηματισμό του Δία, δημιούργησε ένα φράγμα μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού ηλιακού συστήματος, εμποδίζοντας το υλικό από τις «πλούσιες σε μάζα» εξωτερικές περιοχές να ρέει προς τους εσωτερικούς επίγειους πλανήτες που «στερεώνονται από τη μάζα», είπε ο Batygin. «Οι γιγάντιοι πλανήτες εμπόδισαν τη ροή της σκόνης και των βότσαλων», είπε ο Morbidelli. Τα βότσαλα στον εσωτερικό δίσκο μπορεί να είχαν διαλυθεί προτού σχηματιστούν οι επίγειοι πλανήτες και χωρίς να προέρχεται περισσότερο υλικό από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα, απλά δεν θα υπήρχε αρκετό υλικό για τη δημιουργία της Γης.

Ακόμα κι αν υπήρχε αρκετό υλικό, η συσσώρευση βότσαλου αντιμετωπίζει ένα άλλο πρόβλημα:Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό, αλλά ίσως πάρα πολύ. Εάν η Γη και οι άλλοι επίγειοι πλανήτες σχηματίστηκαν από συσσώρευση βότσαλου, δεν είναι ξεκάθαρο γιατί δεν μεγάλωσαν όλο και περισσότερο, και τελικά έγιναν υπερ-Γαίες - κόσμοι κάπου μεταξύ Γης και Ποσειδώνα σε μέγεθος, που φαίνεται να είναι σχετικά συνηθισμένοι σε άλλα πλανητικά συστήματα. «Η δυσκολία με τη συσσώρευση βότσαλου είναι ότι είτε δεν είναι πολύ αποτελεσματική είτε είναι πολύ αποδοτική», δήλωσε ο Sean Raymond, αστρονόμος στο Εργαστήριο Αστροφυσικής του Μπορντό στη Γαλλία. "Σπάνια είναι στο ενδιάμεσο. Και για να δουλέψεις για τους επίγειους πλανήτες, πρέπει να έχεις τη σωστή ποσότητα αντικειμένων." Πολύ λίγο υλικό και πλανήτες απλά δεν αναπτύσσονται ποτέ. Πάρα πολύ και οι πλανήτες μεγαλώνουν πολύ γρήγορα "και το ηλιακό σύστημα θα είχε υπερ-Γαίες και όχι επίγειους πλανήτες", είπε ο Raymond.

Αυτά τα ζητήματα έχουν προκαλέσει σημαντική συζήτηση μεταξύ των πλανητικών επιστημόνων τα τελευταία χρόνια, με πολλή συνεχιζόμενη έρευνα και από τις δύο πλευρές του επιχειρήματος. Τον Σεπτέμβριο, ο Morbidelli και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν ένα άρθρο στο Nature Astronomy με βάση τις μελέτες του πρωτοπλανήτη Vesta που πρότειναν πώς τα πλανητάρια θα εξηγούσαν την τρέχουσα διαμόρφωση του ηλιακού συστήματος. Η μελέτη υποδηλώνει ότι ένας δακτύλιος πλανητικοειδών κάποτε περιφερόταν γύρω από τον ήλιο στη σημερινή θέση της Γης. Με τον καιρό, αυτός ο δακτύλιος σχημάτισε δύο μεγάλους πλανήτες - τη Γη και την Αφροδίτη - προς τη μέση του δακτυλίου, με δύο μικρότερους κόσμους - τον Άρη και τον Ερμή - στις πλευρές.

Άλλοι, ωστόσο, συνεχίζουν να διερευνούν τρόπους με τους οποίους τα βότσαλα μπορούν να γεννήσουν επίγειους πλανήτες. Τον Φεβρουάριο, ο Johansen και οι συνεργάτες του περιέγραψαν πώς το δικό μας ηλιακό σύστημα θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί με αυτόν τον τρόπο. Στη συνέχεια, τον περασμένο μήνα, ο Drążkowska και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν συσσώρευση βότσαλου για να εξηγήσουν γιατί οι υπερ-Γαίες είναι σχετικά ασυνήθιστες γύρω από άλλα αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο.

Σε ένα εργαστήριο στο Κάστρο Ringberg στη Γερμανία τον περασμένο μήνα, η συζήτηση κύλησε ελεύθερα. Μερικοί, όπως ο Johansen και ο Lambrechts, παραμένουν πολύ υπέρ ενός μοντέλου συσσώρευσης βότσαλων για επίγειους πλανήτες. «Υπάρχουν πολύ ισχυρές ενδείξεις ότι αυτή είναι η κυρίαρχη διαδικασία», είπε ο Johansen. Άλλοι είναι λιγότερο πεπεισμένοι. «Νομίζω ότι η συσσώρευση βότσαλου είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία για την κατανόηση του σχηματισμού πλανητών, αλλά δεν νομίζω ότι είναι η διαδικασία που δημιούργησε τους επίγειους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα», δήλωσε ο Thorsten Kleine, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο του Münster στη Γερμανία. Οι δύο διεργασίες θα μπορούσαν επίσης να έχουν λειτουργήσει σε συνεννόηση, με τη συσσώρευση βότσαλων να δημιουργεί πλανητοειδείς όγκους που στη συνέχεια συγχωνεύτηκαν αφού ο Δίας έκοψε τη ροή των εισερχόμενων βότσαλων.

Κάποιοι ελπίζουν ότι η στροφή στην κοσμοχημεία, τη μελέτη των συνθέσεων των κοσμικών αντικειμένων, θα μπορούσε να αποκαλύψει την απάντηση. Ο Γιόχανσεν επεσήμανε ότι εάν το μοντέλο της πλανητιώδους προσαύξησης ήταν σωστό, θα περιμέναμε να βρούμε αστεροειδείς παρόμοιας σύνθεσης με τη Γη, δεδομένου ότι πιθανότατα ήταν τα δομικά στοιχεία του κόσμου μας. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει. «Νομίζω ότι αυτός είναι ένας περιορισμός του κλασικού μοντέλου, γιατί δεν κατάφεραν να βρουν ένα», είπε. "Δεν υπάρχουν πραγματικά καθόλου μετεωρίτες που να μοιάζουν με τη Γη."

Ωστόσο, εάν η Γη σχηματιζόταν μέσω συσσώρευσης βότσαλου, θα περιμέναμε να δούμε μια «πολύ μεγαλύτερη αφθονία» πτητικών στοιχείων όπως το άζωτο και ο άνθρακας στη Γη, που προέρχονται από βότσαλα που προέρχονται από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα, δήλωσε ο Conel Alexander, κοσμοχημικός στο Carnegie Institute for Science στην Ουάσιγκτον, DC. «Απλώς δεν το βλέπουμε αυτό, DC. Επιστήμονες όπως ο Alexander ελπίζουν ότι ο συνδυασμός νέων ιδεών της κοσμοχημείας με τη μοντελοποίηση του πρώιμου ηλιακού συστήματος θα μπορούσε να δώσει μερικές χρήσιμες απαντήσεις. «Τόσο οι μοντελιστές όσο και οι κοσμοχημικοί έχουν λίγη δουλειά να κάνουν», είπε.

Αλλού, οι συνεχείς μελέτες εξωπλανητών συστημάτων θα μπορούσαν να αποκαλύψουν περισσότερες πληροφορίες. Ήδη περισσότεροι από 5.000 πρωτοπλανητικοί δίσκοι έχουν παρατηρηθεί από την ALMA, είπε ο Pinilla, από πολύ νέους δίσκους μικρότερης του 1 εκατομμυρίου ετών έως δίσκους ηλικίας έως 30 εκατομμυρίων ετών. Σε μια περίπτωση, έχουμε δει ακόμη και έναν γιγάντιο πλανήτη, έναν κόσμο που ονομάζεται PDS 70b, να γεννιέται μέσα σε έναν τέτοιο δίσκο, με περισσότερες θεάσεις να ελπίζουμε στο μέλλον. Μερικοί δίσκοι δείχνουν τη λάμψη της σκόνης, υποδεικνύοντας την πιθανή παρουσία πλανητών που συγκρούονται - αν και πόσα δεν είναι ξεκάθαρα. Οι επερχόμενες παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), που θα εκτοξευθεί τον Δεκέμβριο, μαζί με την εργασία από το ALMA, θα μπορούσαν να δώσουν ανεκτίμητες πρόσθετες ενδείξεις. "Αν φέρουμε χημικά ίχνη από το JWST και την κατανομή των βότσαλων από το ALMA, μπορούμε να έχουμε κάποιες υποδείξεις για το τι είδους πλανήτες μπορούν να σχηματιστούν στα εσωτερικά μέρη των δίσκων", δήλωσε ο Pinilla.

Πολλά παραμένουν αβέβαια. Το κύριο ερώτημα τώρα είναι:Ήταν ο πλανήτης μας το αποτέλεσμα επαναλαμβανόμενων συγκρούσεων μεταξύ τεράστιων σωμάτων που μοιάζουν με αστεροειδείς ή βρισκόμαστε στην κορυφή ενός κόσμου φτιαγμένου από τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια μικροσκοπικά, ίσως πλούσια σε πάγο κοσμικά βότσαλα; Η επίλυση αυτού του θεμελιώδους ερωτήματος θα προσφέρει ένα παράθυρο όχι μόνο στο δικό μας παρελθόν, αλλά σε κόσμους που μοιάζουν με τη Γη παντού.