Bevis på, at Jupiter er den ældste planet i solsystemet

En international gruppe videnskabsmænd har fundet ud af, at Jupiter er den ældste planet i vores solsystem.

Ved at se på wolfram- og molybdænisotoper på jernmeteoritter, holdet, består af forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory og Institut für Planetologie ved universitetet i Münsterin Tyskland, fundet, at meteoritter består af to genetisk adskilte nebulære reservoirer, der eksisterede side om side, men forblev adskilte mellem 1 million og 3-4 millioner år efter, at solsystemet blev dannet.

"Den mest plausible mekanisme for denne effektive adskillelse er dannelsen af ​​Jupiter, åbne et hul i skiven (et plan af gas og støv fra stjerner) og forhindre udveksling af materiale mellem de to reservoirer, sagde Thomas Kruijer, hovedforfatter af papiret, der vises i onlineudgaven den 12. juni af, Procedurer fra National Academy of Sciences . Tidligere ved universitetet i Münster, Kruijer, er nu på LLNL. "Jupiter er den ældste planet i solsystemet, og dens faste kerne blev dannet længe før soltågens gas forsvandt, i overensstemmelse med kernetilvækstmodellen for gigantisk planetdannelse."

Jupiter er den mest massive planet i solsystemet, og dens tilstedeværelse havde en enorm effekt på dynamikken i soltilvækstskiven. At kende Jupiters alder er nøglen til at forstå, hvordan solsystemet udviklede sig i retning af sin nuværende arkitektur. Selvom modeller forudsiger, at Jupiter blev dannet relativt tidligt, indtil nu, dens dannelse er aldrig blevet dateret.

"Vi har ingen prøver fra Jupiter (i modsætning til andre kroppe som Jorden, Mars, månen og asteroiderne), " sagde Kruijer. "I vores undersøgelse, vi bruger isotopsignaturer af meteoritter (som er afledt af asteroider) til at udlede Jupiters alder."

Holdet viste gennem isotopanalyser af meteoritter, at Jupiters faste kerne blev dannet inden for kun omkring 1 million år efter begyndelsen af ​​solsystemets historie, gør den til den ældste planet. Gennem sin hurtige dannelse, Jupiter fungerede som en effektiv barriere mod indadgående transport af materiale over skiven, potentielt forklare, hvorfor vores solsystem mangler nogen super-jorde (en ekstrasolar planet med en masse højere end Jordens).

Holdet fandt ud af, at Jupiters kerne voksede til omkring 20 jordmasser inden for 1 million år, efterfulgt af en mere langvarig vækst til 50 jordmasser indtil mindst 3-4 millioner år efter solsystemets dannelse.

De tidligere teorier foreslog, at gasgigantiske planeter som Jupiter og Saturn involverede væksten af ​​store faste kerner på omkring 10 til 20 jordmasser, efterfulgt af ophobning af gas på disse kerner. Så konklusionen var, at de gasgigantiske kerner må være dannet før spredningen af ​​soltågen - den gasformige cirkumstellare skive, der omgiver den unge sol - som sandsynligvis fandt sted mellem 1 million år og 10 millioner år efter, at solsystemet blev dannet.

I arbejdet, holdet bekræftede de tidligere teorier, men vi er i stand til at datere Jupiter meget mere præcist inden for 1 million år ved hjælp af meteoritters isotopiske signaturer.

Selvom denne hurtige opbygning af kernerne er blevet modelleret, det havde ikke været muligt at datere deres dannelse.

"Vores målinger viser, at væksten af ​​Jupiter kan dateres ved hjælp af den særskilte genetiske arv og dannelsestider for meteoritter, " sagde Kruijer.

De fleste meteoritter stammer fra små kroppe placeret i hovedasteroidebæltet mellem Mars og Jupiter. Oprindeligt blev disse kroppe formentlig dannet på et meget bredere område af heliocentriske afstande, som antydet af de distinkte kemiske og isotopiske sammensætninger af meteoritter og af dynamiske modeller, der indikerer, at gasgiganternes gravitationspåvirkning førte til spredning af små kroppe i asteroidebæltet.