Güneş Sistemi’nin başlangıcına uzanan verileri değerlendiren gökbilimciler, gaz devi Jüpiter’in Güneş’ten saçılan enerjiyi değerlendirmekte fazlasıyla hızlı davrandığını tespit etti. Jüpiter’in çok yüksek miktarda gazı Güneş Sistemi dışına çıkmadan nasıl topladığının cevabı, merkezinde yatan büyük, katı bir çekirdek olabilir. Jüpiter’in derinliklerine bakma şansımız olmadığı için araştırmacılar çeşitli meteoritlerde bulunan izotopların oranlarını değerlendirerek Güneş Sistemi’nin en kaos dolu günleri hakkında yeni bilgiler elde etti.
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ve Münster Üniversitesi tarafından yapılan çalışmada, iki önemli bulgu elde edildi: Birincisi, Güneş Sistemi henüz ilk zamanlarında çok hızlı oluşum gösteren Jüpiter tarafından ikiye bölündü. İkincisi, Jüpiter Güneş Sistemi’nin en yaşlı gezegeni.
Böl ve ele geçir
Bileşenlerine bakarak, meteoritlerin Güneş Sistemi’nin erken zamanlarından kalan birden çok materyalden oluştuğunu biliyoruz. Yeni araştırmada, gökbilimciler volfram (tungsten) ve molibdenuma odaklandı. Molibdenum, materyallerin oluşumunda rol alan yıldız türüne işaret ederken, volfram incelenen olayların ne zaman gerçekleştiğine dair ipucu veriyor. Radyoaktif bozunma ile ortaya çıkan materyalin yarı ömrü 9 milyon yıldan biraz daha kısa.
Alman araştırmacılar, izotop izlerine bakarken ilk gezegenlerin oluşum sürecinde yer almış olan demir zengini meteoritleri inceledi. Meteoritlerin kimyasal bileşimi, Güneş’ten farklı mesafelerde katılaşan materyaller neticesinde birçok farklı sınıf meteoritin oluştuğunu savunuyordu. Volfram ve molibdenum açısından değerlendirildiğinde ise tüm meteoritler sadece iki grupta toplanabilir: Karbonlu ve karbonsuz (carbonaceous – noncarbonaceous).
Her iki izotop, Güneş Sistemi’nin oluşumu hakkında yeni bilgiler sunuyor. Molibdenum verileri, materyalin Güneş Sistemi oluşurken başka bir yıldızdan gelerek oluşuma katıldığına işaret ediyor. Bu senaryoda, Güneş Sistemi’nin ilk olarak bir süpernova kalıntısı, ardından da bir kırmızı devden enerji alan iki basamaklı bir evrim geçirdiği öne sürülebilir. Araştırma, süpernova ve kırmızı dev basamaklarında Güneş Sistemi’ne dağılan materyal miktarının birbirinden çok farklı olduğunu savunuyor. İkinci dalgada, materyaller sistemin tümüne dağılmadı. Bu da, dengeli kimyasal bileşenlere sahip meteoritlerin bulunmamasıyla destekleniyor.
Volfram verileri ile neredeyse kesin olan bir bilgi, her iki sınıf nesnenin farklı zamanlarda yoğunlaştığı yönünde. Karbon içermeyen nesneler Güneş Sistemi’nin 1 ve 2 milyonuncu yaşında ortaya çıkarken, karbon içerikli olanlar ise 2 ile 3 milyon yıllık süreçte belirdi. Jüpiter, bu süreçte oluşumu en hızlı başlayan gezegen olarak Dünya’dan en az 50 milyon yıl daha yaşlı.
Neden bir süper-Dünya yok?
Araştırmacılar tüm bu verileri toparlamak için Güneş Sistemi’nin ilk zamanlarında ikiye bölündüğünü öne sürdü. Bunun anlamı, sistemin iki farklı materyal içeren iki rezervuar halini almasıydı. Her iki rezervuarı birbirlerinden etkin bir şekilde ayıracak olan güç ise Güneş Sistemi’nin ağabeyi Jüpiter’den başkası olamazdı.
Bilgisayar modelleri, Jüpiter’in Güneş Sistemi’ni iki farklı materyal içeriği halinde bölmesi için 20 Dünya kütlesine sahip olması gerektiğini gösterdi. Ek veriler de, bölünmenin Güneş Sistemi henüz 1 milyon yıl yaşındayken gerçekleşmesi gerektiğine işaret etti. Kısaca, Jüpiter Güneş henüz etrafındaki gezegen diskini sarsmaya başlamadan gaz çekmeye başlamıştı. 50 Dünya boyutuna geldiğinde, gezegen diskinin her iki tarafını ayıran bir güce fazlasıyla ulaşmıştı (kafada canlandırınca Mars’a kadar olan ilk kısım ile Satürn ile sonrasını temsil eden ikinci kısım).
Güneş Sistemi’nin iki farklı rezervuar oluşumu etkisiyle meydana geldiği teorisi yeni araştırmalar ile birçok kez gözden geçirilecek. Bu aşamada Jüpiter’in son derece hızlı oluşumunu açıklayacak katı bir çekirdeğe sahip olduğuna dair veriler de elde edilebilir.
Araştırma makalesine erişmek için tıklayın.