木星轨道之外的高气压环区域是微行星的有效孕育地。这个过程持续了数百万年，并产生了不同成分的材料。马克斯·普朗克太阳系研究所的研究人员通过先进的计算机模拟重建了这一场景。结果发表在《天体物理学杂志》上。
这一发现将陨石到达地球的证据与早期原行星盘的动力学联系起来。太阳系形成后不久，木星就清除了周围的大部分物质。不久之后就留下了一个高压区，那里积满了灰尘和鹅卵石。
集尘器已将颗粒物浓缩了数百万年
太阳系形成后大约两到四百万年，木星已经在气体和尘埃盘中打开了一个缝隙。紧邻外部区域的较高压力有利于物质的积累。小颗粒碰撞并成长为更大的结构。
不同类型的星子出现在同一地点，但时间不同。有些是由易碎、薄的材料制成的。其他则加入了更具抵抗力的内含物。模拟再现了解释碳质陨石中观察到的变化的条件。
- 随着时间的推移，刚性和脆弱的颗粒以不同的方式相互作用
- 木星打开的间隙起到了选择性过滤器的作用
- 灰尘的积累使得尸体逐渐生长
- 气体密度的变化改变了主要过程
- 进一步的光蒸发进一步减少了可用材料
该环境允许在单个区域进行连续训练。这与每种类型的材料来自完全不同的地区的观点相矛盾。
碳质陨石作为形成的物理记录
富含碳的碳质陨石到达地球并保留了古代太阳系的特征。实验室分析将这些材料分为不同年龄和成分的组。有些很脆弱，很容易散架。其他的特点是薄基质内有较硬的内含物。
该团队对不同尺度的刚性和易碎粒子的行为进行了建模。模拟中监测了碰撞、径向漂移和堆积。结果与陨石数据一致。这进一步证明，这些天体中的许多都起源于木星之外的同一个尘埃陷阱。
该研究所的博士生、该研究的第一作者 Nerea Gurrutxaga 强调了在多个尺度上模拟相互作用的重要性。 MPS 主任兼宇宙化学家托尔斯滕·克莱恩 (Thorsten Kleine) 将陨石比作测试行星形成理论的试金石。
木星有选择地影响物质的流动
巨行星起到了屏障的作用。较大的颗粒在穿过间隙时面临更大的阻力。较小的颗粒更容易漂移。随着时间的推移，这创造了连续几代具有不同成分的星子。
集尘器中的高压使该过程能够持续很长时间。即使盘面发生变化，该地区仍保持着有利的条件。模拟表明，尘埃陷阱是太阳系中星子诞生的首选地点。
Lise Meitner 行星形成小组的负责人 Joanna Drążkowska 表示，木星轨道之外的区域为此提供了极好的条件。这项研究为更好地了解行星的最终结构铺平了道路。
对理解行星形成的影响
这项工作将实验室观察与大型模型联系起来。它表明整个圆盘上的结构不均匀。随着时间的推移，条件不同的特定区域集中了必要的材料。
研究人员计划进一步完善模拟。对陨石的新分析和对其他恒星周围圆盘的观测可能会提供更多细节。这项研究强调了除尘器等结构在世界建设中的核心作用。