Det kan se ud til at være umuligt at bestemme, hvordan solsystemet dannede sig, i betragtning af at det skete for ca. 4,5 milliarder år siden. Heldigvis er meget af det resterende stof, der blev til overs fra formationsprocessen, stadig tilgængeligt i dag til undersøgelse, der cirkler rundt om vores solsystem i form af klipper og snavs, der undertiden kommer vej til Jorden.
Blandt de mest nyttige stykker affald er den ældste og mindst ændrede type meteoritter, der er kendt som chondrites. De er hovedsageligt bygget af små stenede kerner, kaldet kondrulier, der næsten ikke er en millimeter i diameter.
Og nu får forskerne vigtige ledetråde til, hvordan det tidlige solsystem udviklede sig takket være ny forskning baseret på de mest nøjagtige laboratoriemålinger nogensinde foretaget af magnetfelterne fanget i disse små korn.
For at nedbryde det er chondritmeteoritter stykker af asteroider - brudt af kollisioner - som har været relativt umodificerede, siden de dannede sig under solsystemets fødsel. De kondruller, de indeholder, blev dannet, når pletter med solnebula - støvskyer, der omgiver unge solskin - blev opvarmet over smeltepunktet for klipper i timer eller endda dage.
Det støv, der blev fanget i disse "smeltebegivenheder" blev smeltet ned i dråber smeltet sten, som derefter afkøles og krystalliseredes til kondrules. Efterhånden som chondrules afkøles, blev magnetbårne mineraler i dem magnetiseret af det lokale magnetfelt i gasskyen. Disse magnetiske felter bevares i kondrulerne helt frem til i dag.
Chondrule kornene, hvis magnetiske felter blev kortlagt i den nye undersøgelse, stammede fra en meteorit ved navn Semarkona - opkaldt efter byen i Indien, hvor den faldt i 1940.
Roger Fu fra MIT - arbejdede under Benjamin Weiss - var hovedforfatteren af undersøgelsen; med Steve Desch fra Arizona State University's School of Earth and Space Exploration tilknyttet som medforfatter.
Ifølge undersøgelsen, der blev offentliggjort denne uge i Videnskab, målingerne, de indsamlede, peger på chokbølger, der rejser gennem skyen af støvet gas omkring den nyfødte sol som en vigtig faktor i dannelsen af solsystemet.
”Målingerne foretaget af Fu og Weiss er forbløffende og hidtil uset,” siger Steve Desch. "Ikke kun har de målt små magnetiske felter tusindvis af gange svagere, end et kompas føles, de har kortlagt magnetfelternes variation registreret af meteoritten, millimeter for millimeter."
Forskerne fokuserede specifikt på de indlejrede magnetiske felter fanget af ”støvede” olivinkorn, der indeholder rigelige jernholdige mineraler. Disse havde et magnetfelt på ca. 54 mikrotesla, svarende til det magnetiske felt på jordoverfladen (som spænder fra 25 til 65 mikrotesla).
Tilfældigt antydede mange tidligere målinger af meteoritter også lignende feltstyrker. Men det forstås nu, at disse målinger detekterede magnetiske mineraler, der var forurenet af jordens eget magnetfelt eller endda fra de håndmagneter, der blev brugt af meteoritopsamlerne.
”De nye eksperimenter,” siger Desch, ”sonderer magnetiske mineraler i kondruller, der aldrig blev målt før. De viser også, at hver chondrule er magnetiseret som en lille stangmagnet, men med 'nord' pegende i tilfældige retninger. '
Dette viser, siger han, at de blev magnetiserede Før de blev indbygget i meteoritten, og ikke mens de sad på Jordens overflade. Denne observation kombineret med tilstedeværelsen af chokbølger under tidlig soldannelse maler et interessant billede af den tidlige historie om vores solsystem.
”Min modellering til opvarmningsbegivenheder viser, at chokbølger, der passerer gennem solnebulaen, er det, der smeltede de fleste kondrules,” forklarer Desch. Afhængig af styrken og størrelsen af stødbølgen, kunne det magnetiske baggrundsfelt forstærkes med op til 30 gange. "I betragtning af den målte magnetfeltstyrke på cirka 54 mikrotesla," tilføjede han, "dette viser baggrundsfeltet i tågen var sandsynligvis i området fra 5 til 50 mikrotesla."
Der er andre ideer til, hvordan chondrules måske har dannet sig, nogle involverer magnetiske fakler over soleniveauet eller passerer gennem solens magnetiske felt. Men disse mekanismer kræver stærkere magnetiske felter end hvad der er blevet målt i Semarkona-prøverne.
Dette forstærker ideen om, at chok smeltede kondrulierne i soleniveauet omkring placeringen af dagens asteroidbælte, som ligger nogle to til fire gange længere væk fra solen end Jordens kredsløb.
Desch siger: "Dette er den første virkelig nøjagtige og pålidelige måling af magnetfeltet i den gas, som vores planeter dannede sig fra."
