Znanstveniki z Univerze v Nagoji na Japonskem in Italijanskega nacionalnega inštituta za astrofiziko (INAF) so s pomočjo nove raziskave razkrili mehanizem nastanka drobnih kamnitih kroglic, znanih kot hondrule, ki jih najdemo v meteoritih. Njihova analiza kaže, da je bil prav nastanek Jupitra tisti ključni dogodek, ki je sprožil verigo trkov in procesov, zaradi katerih so se v zgodnjem Osončju oblikovale te posebne strukture.
Študija, objavljena v reviji Scientific Reports, omogoča natančnejše datiranje rojstva največjega planeta v našem sistemu, ki se je po izračunih oblikoval pred približno 4,6 milijarde let. Po ugotovitvah raziskovalcev je Jupiter v zgodnjem obdobju svojega razvoja hitro narasel in s svojo močno gravitacijo močno vplival na gibanje manjših nebesnih teles – planetezimalov, ki so bili sestavljeni iz skal in ledu.
Posledica so bili trki pri izjemno velikih hitrostih, ki so povzročili taljenje kamnin in prahu. Nastale staljene mase so se razpršile v obliki drobnih kapljic, ki so se nato ohladile in utrdile v značilne okrogle strukture. Te so se ohranile kot hondrule, danes pa jih najdemo kot vključke v meteoritih, ki padajo na Zemljo.
Profesor Sin-iti Sirono z Univerze v Nagoji je ob tem poudaril: “Ko so planetezimali trčili drug v drugega, se je voda v trenutku izhlapela v razširjajočo se paro. To je delovalo kot drobne eksplozije in razbilo staljeno silikatno kamnino na drobne kapljice, ki jih danes vidimo v meteoritih.”
Časovna kapsula v kamninah
Hondrule so majhne, od 0,1 do dveh milimetrov velike kroglice, ki so nastale v času oblikovanja Osončja. Kot pojasnjujejo raziskovalci, delujejo kot nekakšne časovne kapsule, saj so ohranile značilnosti prvotnih procesov, ki so potekali v obdobju nastajanja planetov. Čeprav so znanstveniki o hondrulah razpravljali že desetletja, je njihov natančen izvor dolgo ostal nepojasnjen.
Doslej razvite teorije, kot izpostavlja Sirono, niso zmogle zadovoljivo pojasniti vseh njihovih lastnosti. “Prejšnje teorije o nastanku niso mogle razložiti značilnosti hondrul brez zelo specifičnih pogojev, medtem ko ta model zahteva pogoje, ki so se naravno pojavili v zgodnjem Osončju, ko se je rodil Jupiter,” je dejal.
Raziskovalci so uporabili računalniške simulacije Jupitrove rasti in analizirali, kako je njegova gravitacija povzročila trke med bogatimi z vodo planetezimali. Nato so primerjali značilnosti simuliranih hondrul s podatki iz meteoritskih vzorcev. Rezultati so se ujemali, kar je potrdilo, da je njihov model verodostojen.
“Model tudi kaže, da nastajanje hondrul sovpada z intenzivnim kopičenjem megličastega plina na Jupitru, da bi dosegel svojo ogromno velikost. Ker nam podatki o meteoritih povedo, da se je vrhunec nastajanja hondrul zgodil 1,8 milijona let po začetku Osončja, je to tudi čas, ko se je rodil Jupiter,” je pojasnil soavtor raziskave, dr. Diego Turrini z inštituta INAF.
Vloga drugih planetov
Čeprav raziskava jasno kaže na odločilno vlogo Jupitra pri nastanku hondrul, pa podatki o meteoritih razkrivajo tudi razlike v starosti teh struktur. To pomeni, da so se podobni procesi lahko dogajali tudi ob nastajanju drugih velikih planetov, denimo Saturna.
Po mnenju raziskovalcev prav analiza različnih starosti hondrul omogoča sledenje zaporedju rojstva posameznih planetov in razumevanje širšega procesa oblikovanja našega sistema. Ti rezultati po njihovem mnenju ne osvetljujejo le preteklosti Osončja, temveč ponujajo tudi dragocen vpogled v oblikovanje planetarnih sistemov drugod v vesolju.
Ker so hondrule ohranjene v meteoritih, ki so prišli do Zemlje, imajo znanstveniki neposreden dostop do materiala iz zgodnjega obdobja Osončja. Njihovo preučevanje odpira nova vrata razumevanja procesov, ki so potekali ob rojstvu planetov, hkrati pa daje smernice za raziskovanje sistemov okoli drugih zvezd.
Avtorji raziskave poudarjajo, da njihova metoda ponuja nov način datiranja nastanka planetov in s tem tudi boljši vpogled v zgodovino našega planeta in njegove okolice.
Vir: Univerza v Nagoji, INAF, Scientific Reports
Foto: Pixabay/fotografija je simbolna
