Fragmenter af asteroider kan have sprunget hul i det tidlige solsystem

Ved at bruge noget kosmisk detektivarbejde, et team af forskere har fundet beviser på, at bittesmå stykker af asteroider fra det indre solsystem kan have krydset et hul til det ydre solsystem, en bedrift, der engang ansås for at være usandsynlig.

Omkring 1 million år efter starten af ​​solsystemet, det menes, at mens Jupiters kerne blev dannet, det skabte et hul i den protoplanetariske skive (skiven af ​​tæt gas og støv, der omgiver solen). Kaldet "Jupiter Gap, "Denne opdeling begrænser stærkt materiale fra at komme over det og menes at have skabt to forskellige reservoirer i skiven.

Mod alle odds, imidlertid, et team af forskere, herunder lektor Devin L. Schrader og forskningsforsker Jemma Davidson fra Arizona State Universitys Center for Meteoritstudier, har fundet beviser i meteoritter på, at bittesmå fragmenter af asteroider fra det indre solsystem krydsede Jupitergabet ind i det ydre solsystem. Resultaterne af deres undersøgelse er for nylig blevet offentliggjort i Geochimica og Cosmochimica Acta .

"Denne forskning giver ny information om dynamikken i det tidlige solsystem, " sagde hovedforfatter Schrader. "Vores forskning viser, at disse to reservoirer ikke var fuldstændig isoleret fra hinanden."

Forskerholdet, som også omfatter videnskabsmænd fra Smithsonian Institution's National Museum of Natural History, University of Hawaiʻi i Manoa, Washington University i St. Louis, og Harvard University, blev inspireret til at udføre denne undersøgelse på grund af prøver bragt tilbage fra NASAs kometprøvereturmission, Stjernestøv.

Disse prøver antydede, at kometer kunne indeholde materiale, der migrerede fra det indre solsystem til de ydre områder, hvor kometer blev dannet, og antydede, at migrationen af ​​materiale kan have været mere udbredt i det tidlige solsystem end tidligere antaget.

"Stardust-missionen var som at kigge gennem persiennerne på det tidligste solsystem, " sagde medforfatter Timothy McCoy, stol og kurator for meteoritter på Statens Naturhistoriske Museum, Smithsonian Institution. "Vi vidste, at meteoritter i vores samlinger kunne åbne vinduet, så vi kunne se hele udsigten"

Med det i tankerne, de satte sig for at teste denne hypotese ved hjælp af prøver af meteoritter, specifikt kondritter, som var til stede i det tidlige solsystem.

Og takket være den store samling af meteoritter fra Center for Meteoritstudier, Smithsonian Institution og NASA, de havde adgang til prøver af kondritter, der mentes at være dannet i det indre solsystem såvel som dem, der menes at være blevet dannet i det ydre solsystem.

Ved hjælp af elektronprobe-mikroanalysatorer (for at opnå billeder i høj opløsning af prøverne og data for større og mindre grundstoffer for individuelle mineraler) og et sekundært ionmassespektrometer (bruges til at analysere prøvernes isotopsammensætning) holdet var i stand til at levere direkte beviser for en kompleks blanding af materialer mellem det indre og ydre solsystem.

"Ved at se på den slags prøver, vi har i samlingen af ​​Center for Meteoritstudier, vi var i stand til at undersøge, hvordan materiale bevægede sig rundt i den protoplanetariske skive for fire en halv milliard år siden, " sagde medforfatter Davidson.

I fremtidige undersøgelser, holdet håber at lære mere fra asteroideprøve-returmissioner som det japanske luftrumsudforskningsagenturs Hayabusa2-mission til asteroiden Ryugu, som er planlagt til at returnere prøver til Jorden senere i år og NASAs OSIRIS-REx til asteroiden Bennu, som forventes at returnere prøver til Jorden i 2023.