Avkodning av det 4,5 miljarder år gamla mysteriet: Tidpunkten då Jupiter föddes avslöjas

DNVN – Forskare har just tillkännagivit en banbrytande upptäckt som löser ett årtionden långt mysterium om Jupiters födelse – jätteplaneten i solsystemet.

Ny forskning visar att Jupiters födelse utlöste höghastighetskollisioner som skapade smälta droppar bevarade i meteoriter, små tidskapslar från solsystemets tidigaste dagar. Källa: Shutterstock

För ungefär 4,5 miljarder år sedan expanderade Jupiter snabbt till den jätteplanet vi ser idag. Dess enorma gravitation störde banorna hos otaliga steniga och isiga kroppar – primitiva asteroider och kometer. Dessa störningar ledde till kollisioner så våldsamma att stenen och dammet inuti asteroiderna smälte, vilket skapade droppar av smält sten som kallas kondruler. Anmärkningsvärt nog har många forntida kondruler bevarats inuti meteoriter som har fallit till jorden.

I ett nytt steg har forskare från Nagoya University (Japan) och det italienska nationella institutet för astrofysik (INAF) avkodat hur dessa kondruler bildas och använt dem för att fastställa den exakta tidpunkten då Jupiter dök upp.

Forskning publicerad i Scientific Reports visar att kondrulernas egenskaper – inklusive deras storlek och den hastighet med vilken de kyls ner i rymden – bestäms av mängden vatten som finns i de kolliderande planetesimalerna. Detta fynd matchar inte bara observationer från meteoritprover, utan visar också att födelsen av jätteplaneter direkt driver kondrulbildningen.

Rundade kondruler syns på en tunn del av Allende-meteoriten under ett mikroskop. Bildkälla: Akira Miyake, Kyoto-universitetet.

"Tidskapsel" från 4,6 miljarder år sedan

Kondruler – små sfärer som bara mäter 0,1–2 mm i diameter – smälte en gång samman i asteroider när solsystemet bildades. Miljarder år senare har fragment från asteroider fallit ner till jorden och fört med sig bevis på universums historia. Men varför kondruler är perfekt runda har förbryllat forskare i årtionden.

”När asteroider kolliderar avdunstar vatten omedelbart till expanderande ånga. Detta fenomen liknar de mikroexplosioner som bryter ner smält silikatsten i små droppar som vi ser i meteoriter idag”, förklarade studiens medförfattare professor Sin-iti Sirono vid Nagoya Universitys institution för geo- och miljövetenskap.

"Tidigare teorier kunde inte förklara kondrulernas egenskaper utan att anta extremt speciella förhållanden, medan den här modellen är baserad på naturliga förhållanden som existerade i det tidiga solsystemet när Jupiter föddes", tillade han.

Jupiters gravitation orsakar kollisioner mellan små planeter som smälter sten till vattendroppar som sprids när vattenånga expanderar. Bild: Diego Turrini och Sin-iti Sirono.

Baserat på datorsimuleringar visar teamet att Jupiters enorma gravitation utlöste höghastighetskollisioner mellan steniga och vattenrika planetesimaler, och därigenom producerade massiva kondruler.

”Vi jämförde egenskaperna och antalet hos de simulerade kondrulerna med faktiska meteoritdata och fann en slående överensstämmelse”, säger Dr. Diego Turrini, medförfattare och seniorforskare vid INAF. ”Modellen visar också att kondrulproduktionen skedde parallellt med den period då Jupiter ackumulerade nebulosagas för att nå sin enorma storlek. Som meteoritdata visar nådde kondrulbildningen sin topp cirka 1,8 miljoner år efter solsystemets födelse, vilket är exakt då Jupiter föddes.”

Rundade kondruler syns på en tunn del av Allende-meteoriten under ett mikroskop. Bildkälla: Akira Miyake, Kyoto-universitetet.

Förslag för att bestämma planeternas ålder

Enligt forskare ger denna forskning en tydligare bild av solsystemets bildande. Jupiters produktion av kondruler är dock kortlivad och kan inte förklara åldersskillnaden hos kondruler som finns i olika meteoriter.

Den mest troliga hypotesen är att andra jätteplaneter – särskilt Saturnus – också hade liknande effekter och bidrog till produktionen av fler kondruler.

Genom att studera kondruler av olika åldrar hoppas forskare kunna fastställa i vilken ordning planeterna i vårt solsystem bildades. Resultaten kommer inte bara att hjälpa till att förstå jordens och dess kosmiska grannars historia, utan också öppna upp möjligheter att lära sig hur andra planetsystem runt avlägsna stjärnor bildades och utvecklades.

La Khe (enligt SciTech Daily)

Källa: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/giai-ma-bi-an-4-5-ty-nam-thoi-diem-sao-moc-chao-doi-duoc-he-lo/20250901105010242