太陽に最も近い岩石の惑星は、外側の太陽系のガス巨人とは非常に異なる材料で構成されています。何十億年も前に、私たちのベビーソーラーシステムは、内側と外側の領域の物質が混合するのを防ぐ宇宙のゲートキーパーによって2つに分割されたためです。
新しい研究によると、ゲートキーパーはほこりとガスの輪だったことがわかりました。フェンス、つまり「グレートディバイド」は、作者が作り出した用語で、現在はほとんど木星の軌道のすぐ内側の空の空間です。
約20年前、化学者は惑星のビルディングブロック（小惑星サイズの微惑星またははるかに小さい「小石」）が太陽からの距離に応じて非常に異なる組成を持っていることに気付きました。外側または「木星」惑星を構築した小石は、地球や太陽などの太陽に近い「地球」惑星を構築したものよりも、炭素や揮発性物質、または氷やガスなどの有機分子を高濃度で含んでいました火星。
しかし、それは不可解でした。理論は、「ガスの引きずり」と呼ばれるもの、または若い太陽を取り巻くガスの引力のために、外側の太陽系からの小石が内側の太陽系に向かって渦巻くはずであると予測したためです。
この研究の前は、科学者たちは「発生期の太陽系の内円盤と外円盤の混合を妨げていた重力壁は木星である」と考えていました。木星は非常に大きく、その引力が非常に強いため、内部の太陽系に到達する前に小さな小石を飲み込んだと考えられていました。
この理論をテストするために、Mojzsisと主執筆者のRamon Brasser（日本の東京工業大学の地球生命科学研究所の研究者）は、初期の太陽系とその中の惑星の成長を再現するコンピューターシミュレーションを作成しました。
シミュレーションにより、木星は炭素に富むすべての小石が内部の太陽系に流れ込むのを防ぐのに十分な速さで成長できないことが明らかになりました。実際、太陽系の外からの小石のほとんどは、成長している木星をそのまま通過しました。
「ジュピターは非常に非効率的な門番です」とモジシスはLive Scienceに語った。 「それは、外部の太陽系からの多孔性の境界移民が内部の太陽系をあふれさせたようである。」木星はそれ自体で多くの小石を通過させたでしょう。つまり、太陽系の外側と内側の惑星は同様の組成を持っていることが判明したと彼は付け加えました。
代わりに、2人の科学者は別の理論を提案しました。太陽系の歴史の早い段階で、太陽を取り巻く高圧ガスと低圧ガスおよびダストの交互のバンドのリングまたは複数のリングが存在した可能性があります。それらのリングは小石が内側に動くのを妨げたでしょう。彼らは、チリのアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）からの観測に基づいて仮説を立てました。その結果、5人の若い星の約2人に、これらの周りにこれらのブルズアイのような円盤があることがわかりました。
これらの高圧円盤は、ほこりを閉じ込めて、それを別個のグループ（たとえば、木星と土星および別の地球と火星を形成するグループ）に凝集させる可能性があります。これらのシンクの1つは、外側の小石が太陽に向かって移動するのを妨げ、大分裂を引き起こした可能性があるとモジシスは言った。それでも、このリングは完全に密閉されていなかったでしょう。それは炭素質の小石が内部の太陽系に流れ込み、地球上の生命の種を作ることを可能にしたと彼は付け加えた。
研究に参加しなかったスウェーデンのルンド天文台のポスドク研究員であるMichiel Lambrechts氏は、これは「興味深いアイデア」だと語った。 「しかし、著者たちは、成長する木星で内側と外側の固体貯留層を分割する課題を説明する研究を提示していますが、同様に詳細なリングモデルを作成していません。」
このリングモデルは、小石がどのように閉じ込められ、惑星がそのような小石のトラップで成長するのかを示す必要があると彼は付け加えた。それまでは、「このリングモデルを他の潜在的な説明よりも強く支持することは依然として困難です」。
調査結果は本日（1月13日）、Nature Astronomy誌に掲載されました。
