Sällsynta meteoriter från solsystemets tidiga dagar har indikerat att Jupiter föddes oväntat sent, cirka 5 miljoner år efter solens födelse och de första asteroiderna, säger forskare i en artikel publicerad i Science Advances.
"Vi har visat att Jupiters födelse borde ha" rört upp "asteroidbältet på ett speciellt sätt och fått asteroiderna att kollidera i det med en mycket hög hastighet som krävs för bildandet av CB-kondrit. Således kan vi säga att dessa meteoriter är det första exemplet på hur solsystemet kände Jupiters skrämmande kraft på sin hud,”sa Brandon Johnson från Brown University (USA).
Ledare av solsystemet
Forskare tror idag att solsystemet började bildas för cirka 4,6 miljarder år sedan som en följd av gravitationskollaps av ett gigantiskt interstellärt molekylmoln. Det mesta av saken gick till bildandet av stjärnan - Solen, och från resten av saken som inte föll in i centrum bildades en roterande protoplanetärisk skiva, från vilken senare planeterna, deras satelliter, asteroider och andra små kroppar i solsystemet uppstod.
Tidigare tros det att alla planeterna bildades i ungefär samma banor där de är nu. Astronomer tror idag att Jupiter och andra jätteplaneter var "skulptörer" vars migrationer mot solen och utkanten av solsystemet orkestrerade bildandet av jordens "embryon" och andra steniga planeter och deras interaktion med varandra.
Johnson och hans kollegor fick reda på när denna process började och när Jupiter uppstod genom att studera relativt sällsynta meteoriter, skräp av de äldsta asteroiderna bildades som ett resultat av de mest kraftfulla "kosmiska olyckorna" i solsystemet.
Dessa "himmelstenar", de så kallade CB-kondriterna, är porösa steniga strukturer som liknar pimpsten och innehåller många bollar av en legering av järn och nickel, vilket är extremt ovanligt för denna typ av asteroid.
Kampanjvideo:
Chondriter bildades enligt forskare idag under de första dagarna av solsystemets liv, vid en tidpunkt då planeter, kometer och andra små himmelkroppar ännu inte fanns. Som regel innehåller kondriter sällan metaller, eftersom de aldrig överlevde uppvärmning till höga temperaturer och inte smälte.
Dance of the little chondrites
CB-kondriter är ett undantag i detta avseende - de innehåller en rekordhög andel metaller för asteroider av denna typ. Därför tror många astronomer att de inte faktiskt är kondriter, eftersom det är extremt svårt att förklara utseendet på metallbollar i dem med allmänt accepterade teorier om solsystemets födelse.
”Förångning av järn i meteoriter kan endast ske vid mycket höga kollisionshastigheter. Du måste påskynda den till en hastighet på 20 kilometer per sekund bara för att börja tänka på den, och de vanliga modellerna för det bildande solsystemet, i bästa fall, "accelererar" asteroider bara upp till 12 kilometer per sekund, "förklarar planetforskaren.
Johnson hittade svaret på denna gåta genom att studera strukturen för metallbollar i sådana meteoriter. Han fann att de alla bildade ungefär fem miljoner år efter att alla andra typer av kondritmaterial hade uppstått.
Ett sådant synkront utseende av CB-kondritter fick honom att tänka att drivkraften för deras födelse, i bokstavlig och figurativ bemärkelse, kunde ha varit den migrerande Jupiter, som "blandade" däcket av framväxande asteroider och fick dem att kollidera med varandra.
Han testade denna idé genom att skapa en datormodell av det nyfödda solsystemet, där Jupiter migrerade mot solen under de första miljoner åren av sitt liv. Hon visade att dess rörelse var tillräcklig för att få till och med tillräckligt stora protoplanetära organ, vars diameter var 90 eller 300 kilometer, att kollidera med varandra i mycket höga hastigheter och nådde 33 kilometer per sekund.
Sådana kollisioner varade inte så länge - cirka 500 tusen år. Följaktligen kan vi säga att Jupiter föddes praktiskt taget samtidigt med bildandet av CB-kondriter - cirka 5 miljoner år efter att de första asteroiderna började bildas i solsystemet efter solens födelse.
En liknande tidpunkt när Jupiter föddes var en stor överraskning för Johnson och hans kollegor. Tidigare trodde forskare att jätteplaneter uppstod mycket snabbt, eftersom gasen från den protoplanetära disken var tvungen att sprida sig under trycket från den unga solens strålar. Om beräkningarna av författarna till artikeln är korrekta, var detta inte fallet, vilket kan tvinga forskare att ompröva teorin om solsystemets födelse.
