En internationell grupp forskare har funnit att Jupiter är den äldsta planeten i vårt solsystem.

Genom att titta på volfram- och molybdenisotoper på järnmeteoriter, laget, består av forskare från Lawrence Livermore National Laboratory och Institut für Planetologie vid universitetet i Münsterin Tyskland, fann att meteoriter består av två genetiskt distinkta nebulosreservoarer som existerade samtidigt men förblev åtskilda mellan 1 miljon och 3-4 miljoner år efter att solsystemet bildades.

"Den mest rimliga mekanismen för denna effektiva separation är bildandet av Jupiter, öppna en lucka i skivan (ett plan av gas och damm från stjärnor) och förhindra utbyte av material mellan de två reservoarerna, sa Thomas Kruijer, huvudförfattare till tidningen som visas i onlinenumret den 12 juni av, Proceedings of the National Academy of Sciences . Tidigare vid universitetet i Münster, Kruijer, är nu på LLNL. "Jupiter är den äldsta planeten i solsystemet, och dess fasta kärna bildades långt innan gasen från solnebulosan försvann, överensstämmer med kärntillväxtmodellen för bildning av jätteplaneter."

Jupiter är den mest massiva planeten i solsystemet och dess närvaro hade en enorm effekt på dynamiken i solansamlingsskivan. Att känna till Jupiters ålder är nyckeln för att förstå hur solsystemet utvecklades mot sin nuvarande arkitektur. Även om modeller förutspår att Jupiter bildades relativt tidigt, tills nu, dess bildande har aldrig daterats.

"Vi har inga prover från Jupiter (i motsats till andra kroppar som jorden, Mars, månen och asteroiderna), " sa Kruijer. "I vår studie, vi använder isotopsignaturer av meteoriter (som härrör från asteroider) för att sluta sig till Jupiters ålder."

Teamet visade genom isotopanalyser av meteoriter att Jupiters fasta kärna bildades inom endast cirka 1 miljon år efter starten av solsystemets historia, vilket gör den till den äldsta planeten. Genom sin snabba bildning, Jupiter fungerade som en effektiv barriär mot inåtgående transport av material över skivan, potentiellt förklara varför vårt solsystem saknar några superjordar (en extrasolär planet med en massa högre än jordens).

Teamet fann att Jupiters kärna växte till cirka 20 jordmassor inom 1 miljon år, följt av en mer utdragen tillväxt till 50 jordmassor fram till åtminstone 3-4 miljoner år efter att solsystemet bildades.

De tidigare teorierna föreslog att gasjätteplaneter som Jupiter och Saturnus involverade tillväxten av stora fasta kärnor på cirka 10 till 20 jordmassor, följt av ackumulering av gas på dessa kärnor. Så slutsatsen var att gasjättens kärnor måste ha bildats innan solnebulosan - den gasformiga cirkumstellära skivan som omger den unga solen - som sannolikt inträffade mellan 1 miljon år och 10 miljoner år efter att solsystemet bildades.

I arbetet, teamet bekräftade de tidigare teorierna men vi kan datera Jupiter mycket mer exakt inom 1 miljon år med hjälp av meteoriternas isotopiska signaturer.

Även om denna snabba ansamling av kärnorna har modellerats, det hade inte varit möjligt att datera deras bildande.

"Våra mätningar visar att tillväxten av Jupiter kan dateras med hjälp av det distinkta genetiska arvet och bildningstiderna för meteoriter, sa Kruijer.

De flesta meteoriter härrör från små kroppar som ligger i huvudasteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Ursprungligen bildades dessa kroppar förmodligen på ett mycket bredare spektrum av heliocentriska avstånd, som antyds av de distinkta kemiska och isotopiska sammansättningarna av meteoriter och av dynamiska modeller som indikerar att gasjättarnas gravitationsinflytande ledde till att små kroppar spreds in i asteroidbältet.