Avvolgendo l'orologio cosmico indietro di qualche miliardo di anni il nostro Sistema Solare sembrava molto diverso da quello di oggi. Circa 4,5 miliardi di anni fa, il giovane Sole brillava proprio come ora, anche se era un po' più piccolo. Invece di essere circondato da pianeti, era racchiuso in un disco vorticoso di gas e polvere. Quel disco è chiamato disco protoplanetario, dove cioè i pianeti alla fine si sono formati. C'era però una differenza fondamentale tra i due sistemi solari: in quello primordiale, tra dove si trovano ora Marte e Giove e dove si trova la moderna fascia degli asteroidi, c'era una lacuna assai vasta. Ciò che ha causato esattamente il divario è un mistero, ma gli astronomi pensano che sia un segno dei processi che hanno governato la formazione dei pianeti.
Un gruppo di scienziati ha pubblicato un documento che delinea la scoperta di questa antica lacuna. L'autore principale è Cauê Borlina, uno studente di dottorato in Scienze Planetarie presso il Dipartimento di Scienze della Terra, atmosferiche e planetarie (EAPS) presso il Massachusetts Institute of Technology.
Grazie a strutture come ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-Millimeter Array), gli astronomi stanno migliorando nel guardare i sistemi solari più giovani che hanno ancora dischi protoplanetari e stanno ancora formando pianeti. Spesso hanno lacune e anelli evidenti che sono la prova della formazione di pianeti. Ma come funziona esattamente tutto è ancora un mistero.
I campi magnetici del Sistema Solare hanno avuto un effetto sulla struttura dei meteoriti. Il paleomagnetismo ha modellato le minuscole rocce nel disco protoplanetario chiamate condrule. Le condrule sono pezzi fusi o parzialmente fusi di roccia rotonda che si sono accresciuti in un tipo di meteorite chiamato condriti. E le condriti sono alcune delle rocce più antiche del Sistema Solare.
Mentre le condrule si raffreddavano, conservavano una registrazione dei campi magnetici in quel momento. Questi campi magnetici cambiano nel tempo man mano che il disco protoplanetario si evolve. L'orientamento degli elettroni nelle condrule è diverso a seconda della natura dei campi magnetici in quel momento. Collettivamente, tutte quelle condrule in tutte quelle condriti raccontano una storia.
In questo studio, il gruppo ha analizzato le condrule di due meteoriti carboniosi scoperti in Antartide. Hanno usato un dispositivo chiamato SQUID, o Scanning superconducting Quantum Interference Device. SQUID è un magnetometro ad alta sensibilità e ad alta risoluzione utilizzato su campioni geologici. Il team ha utilizzato SQUID per determinare l'antico campo magnetico originale per ogni condrule nei meteoriti.
I due meteoriti che il team ha studiato sono entrambi tipi cc del Sistema Solare esterno. Quando li hanno analizzati, hanno scoperto che le condrule mostravano campi magnetici più forti dei meteoriti NC che avevano analizzato in precedenza.
Questo è contrario a ciò che gli astronomi pensano accada in un giovane sistema solare. Man mano che un sistema giovane si evolve, gli scienziati si aspettano che i campi magnetici decadano con la distanza dal Sole. La forza magnetica può essere misurata in unità chiamate microtesla, e le condrule CC hanno mostrato un campo di circa 100 microtesla, mentre le condrule NC mostrano una forza di soli 50 microtesla. Per fare un confronto, il campo magnetico terrestre oggi è di circa 50 microtesla.
Il campo magnetico indica come un sistema solare accumula materiale. Più potente è il campo, più materiale può attingere. I forti campi magnetici evidenti nelle condrule dei meteoriti CC mostrano che il Sistema Solare esterno stava accrescendo più materiale della regione interna, il che è evidente dalle dimensioni dei pianeti. Gli autori di questo articolo hanno concluso che questa è la prova di un grande divario, che in qualche modo ha impedito al materiale di fluire nel Sistema Solare interno.
Giove è di gran lunga il pianeta più massiccio, quindi è un buon punto di partenza per capire come tutto questo si è svolto nel nostro Sistema Solare. Man mano che Giove cresceva, la sua potente gravità potrebbe aver avuto un ruolo. Avrebbe potuto spazzare via gas e polvere dal Sistema Solare interno verso la periferia, lasciando un vuoto tra esso e Marte nel disco in evoluzione.
Un'altra possibile spiegazione deriva dal disco stesso. I primi dischi sono modellati dai loro potenti campi magnetici. Quando questi campi interagiscono tra loro possono creare potenti venti che possono spostare il materiale e creare un divario. La gravità di Giove e i campi magnetici nel protoplanetario potrebbero essersi combinati per creare il divario.