Vaikuttaa siltä, että on mahdotonta määrittää, kuinka aurinkokunta muodostui, kun se tapahtui suunnilleen 4,5 miljardia vuotta sitten. Onneksi suuri osa muodostumisprosessista jäljelle jääneistä roskista on edelleen saatavana tutkittavaksi, kiertäen aurinkokuntamme kivien ja roskien muodossa, jotka joskus saavat tiensä Maahan.
Hyödyllisimmistä jätteistä ovat vanhimmat ja vähiten muuttuneet meteoriittityypit, jotka tunnetaan nimellä chondrites. Ne on rakennettu pääasiassa pienistä kivisistä jyvistä, nimeltään chondrules, joiden halkaisija on tuskin millimetri.
Ja nyt tiedemiehille annetaan tärkeitä vihjeitä varhaisen aurinkokunnan kehityksestä uuden tutkimuksen ansiosta, joka perustuu tarkimpiin laboratoriomittauksiin, jotka on koskaan tehty näiden pienten jyvien loukkuun jääneistä magneettikentistä.
Sen hajottamiseksi chondrite-meteoriitit ovat törmäyksissä hajotettuja asteroidipalasia, jotka ovat pysyneet suhteellisen muuttumattomina siitä lähtien, kun ne muodostuivat aurinkokunnan syntymän aikana. Niiden chondrules muodostuivat, kun auringonkeskuksen laikkuja - nuorten aurinkojen ympäröimiä pölypilviä - kuumennettiin kallion sulamispisteen yläpuolelle tunteja tai jopa päiviä.
Näihin "sulamistapahtumiin" tarttunut pöly sulattiin sulan kivipisaroiksi, jotka sitten jäähtyivät ja kiteytyivät chondruleiksi. Kun chondrules jäähtyivät, niiden sisällä olevia rautaa sisältäviä mineraaleja magnetoitiin kaasupilven paikallisen magneettikentän avulla. Nämä magneettikentät säilyvät chondruleissa aivan nykypäivään asti.
Chondrule-jyvät, joiden magneettikentät kartoitettiin uudessa tutkimuksessa, olivat peräisin meteoriitilta nimeltä Semarkona - joka on nimetty Intian kaupungin mukaan, johon se putosi vuonna 1940.
MIT: n Roger Fu, työskentelee Benjamin Weissin johdolla, oli tutkimuksen pääkirjailija; mukana Steve Deschillä Arizonan osavaltion yliopiston maapallon ja avaruustutkimuksen koulussa.
Tällä viikolla vuonna 2002 julkaistu tutkimus Science, heidän keräämänsä mittaukset osoittavat, että vastasyntyneen aurinkoa ympäröivän pölyisen kaasupilven läpi kulkevat shokki-aallot ovat tärkeä tekijä aurinkojärjestelmän muodostumisessa.
"Fu ja Weissin mittaukset ovat hämmästyttäviä ja ennennäkemättömiä", Steve Desch sanoo. "He eivät ole vain mitanneet pieniä magneettikenttiä tuhansia kertoja heikompana kuin kompassi tuntevat, vaan myös kartoittaneet meteoriitin kirjaaman magneettikentän variaation millimetreinä millimetreinä."
Tutkijat keskittyivät erityisesti upotettuihin magneettikenttiin, jotka on vangittu "pölyisillä" oliviininjyvistä, jotka sisältävät runsaasti rautaa sisältäviä mineraaleja. Niiden magneettikenttä oli noin 54 mikrotelaa, samanlainen kuin maanpinnan magneettikenttä (joka vaihtelee välillä 25 - 65 mikrotolia).
Sattumalta monet aiemmat meteoriittimittaukset merkitsivat myös samanlaisia kentänvoimakkuuksia. Mutta nyt on selvää, että nämä mittaukset havaitsivat magneettisiä mineraaleja, jotka olivat saastuneet maan omalla magneettikentällä tai jopa meteoriittien kerääjien käyttämistä käsimagneeteista.
”Uudet kokeet,” Desch sanoo, ”mittaavat chondruleissa magneettisiä mineraaleja, joita ei koskaan mitattu. Ne osoittavat myös, että jokainen chondrule on magnetoitu kuin pieni palkkimagneetti, mutta "pohjoinen" osoittaa satunnaisiin suuntiin. "
Tämä osoittaa, hän sanoo, että heidät magnetoitui ennen ne rakennettiin meteoriittia, eikä istuessaan maan pinnalla. Tämä havainto yhdistettynä iskuaaltojen esiintymiseen varhaisen aurinkojen muodostumisen aikana antaa mielenkiintoisen kuvan aurinkokunnan aikaisesta historiasta.
”Lämmitystapahtumieni mallinnus osoittaa, että aurinko-sumun läpi kulkevat iskuaallot sulattivat useimmat chondrules”, Desch selittää. Iskuaallon voimakkuudesta ja koosta riippuen, taustamagneettikenttä voitiin vahvistaa jopa 30 kertaa. "Ottaen huomioon mitatun magneettikentän voimakkuuden noin 54 mikrotestiä", hän lisäsi, "tämä osoittaa, että sumun taustakenttä oli todennäköisesti välillä 5-50 mikrotolia."
On myös muita ideoita siitä, kuinka chondrules ovat voineet muodostua, jotkut sisältävät magneettisen soihdun aurinko-sumun yläpuolella tai kulkemisen auringon magneettikentän läpi. Mutta nämä mekanismit vaativat voimakkaampia magneettikenttiä kuin mitä on mitattu Semarkona-näytteissä.
Tämä vahvistaa ajatusta, että iskut sulattivat chondrules aurinko-nebulassa suunnilleen nykypäivän asteroidivyöhykkeen kohdalla, joka on noin kaksi-neljä kertaa kauempana auringosta kuin maan kiertoradat.
Desch sanoo: "Tämä on ensimmäinen todella tarkka ja luotettava mittaus kaasun magneettikentälle, josta planeettamme muodostuivat."
