Meteoritokból derül ki, mikor született a Jupiter

Kondrit nevű meteoritjaink jórészt aprócska gömbökből tevődnek össze – ezek a nevüket is adó kondrulák. Bár jól tudjuk, hogy a Naprendszer legősibb anyagai közt vannak, így különösen izgalmas a keletkezésük, eddig nem sikerült minden tulajdonságukat megmagyarázó elméletet kialakítani.

Egy újonnan, a Scientific Reports folyóiratban közzé tett kutatásban egy japán-olasz kutatópáros új elképzelésről számolt be: a keletkezésük szorosan kapcsolódhat a Jupiter létrejöttéhez. Ez egyúttal arra is lehetőséget ad, hogy végre kiderítsük, pontosan mikor is született a Naprendszer legnagyobb bolygója.

A Naprendszer hajnalán, mintegy 4,5 milliárd éve a Jupiter igen gyorsan hatalmasra növekedett, a nagy tömeggel járó nagy gravitáció pedig összezavarta a kőzetből és jégből álló bolygócsírák keringését. A nagy sebességgel egymásnak ütköző égitestkezdemények kőzetei megolvadtak, s olvadékcseppekként szilárdultak meg aztán, majd beépültek az aszteroidákba. Ma ezeket a kondrit típusú meteoritokban megtalálhatjuk, kerekded, 0,1-től akár jó pár milliméteresig terjedő méretű „gombócok” azaz kondrulák formájában.

A kutatók újdonságként számítógépes szimulációkkal vizsgálták a létrejöttüket. A vizsgálatok feltárták, hogy a kondrulák mérete és lehűlésének üteme attól függ, mennyi volt az ütközésekben részt vett bolygócsírák víz-, vagy egyéb illékony anyag tartalma.

Az ütközéskor gőzzé váló víz ugyanis apró robbanásaival elősegítette, hogy gyorsabban hűljön a kőzetolvadék-csepp. A szimulációk a valódi meteoritokból ismert kondrulák méretét, és azok hűlésének sebességét is tükrözték.

A kutatás legizgalmasabb eredményét azonban talán mégis az jelenti, hogy a modellezéssel az is kiderült, pontosan mikor született meg a Naprendszer legnagyobb bolygója, a Jupiter. Az adatok alapján erre 1,8 millió évvel a Naprendszer létrejötte után került sor, ekkorra elérte mai tömegének jelentős részét azzal, hogy magához vonzotta azt a rengeteg gázt, ami a nagy részét ma kiteszi. Ez az időpont azzal esik egybe ugyanis, amikor különösen nagy számban jöttek létre kondrulák. a meghízó Jupiter gravitációs hatása miatti ütközések okán.

A jelenleg elfogadott modellek szerint az óriásbolygók a jelenlegi helyükhöz képest távolabb születtek, s csak kissé később vándoroltak mai pályájukra. A kutatók szimulációi ennek is lehetőséget adtak, de azt se zárták ki, hogy mégis csak „helyben” született meg a Jupiter és a Szaturnusz.

A szimulációk alapján mindkét esetben hatalmas mennyiségű ütközés zajlott, és rengeteg leendő kondrulát adó olvadékcseppecske jött létre. A kondrulák különféle kora pedig azzal függ össze, hogy a Szaturnusz, illetve a jégóriások létrejötte egy-egy újabb ütközési hullámot indíthatott el.

A víz, az illékony anyagok szerepe még abban is jelentős volt, hogy mennyire volt oxidatív a környezet a kondrulák létrejöttekor. Ezzel megmagyarázható az egyes kondrulák közti kémiai eltérés. Ha pedig még a szerves anyagok szerepét is beszámítjuk, akkor ezekből pedig olyan reduktív hatású gázok szabadulhattak fel, amelyek már az igen ritka enstatit kondrit meteoritok létrejöttéhez is magyarázattal szolgál.

A kutatók hozzátették, hogy ezek a folyamatok nemcsak a Naprendszerre jellemzők. Bármely bolygórendszerben hasonló eredménnyel járhat az óriásbolygók születése, rengeteg ütközést eredményezve, amelyek révén a nálunk ismert kondrulákhoz vezető olvadékcseppek másutt is kialakulhatnak. A meteoritjaink vizsgálatával nemcsak a Naprendszer történelemkönyvében lapozgathatunk, hanem még más bolygórendszerek viselkedésére is következtethetünk.