26 april, 1803 var en ovanlig dag i den lilla staden L'Aigle i Normandie, Frankrike – det regnade stenar.

över 3, 000 av dem föll från himlen. Lyckligtvis skadades ingen. Den franska vetenskapsakademin undersökte och proklamerade, baserad på många ögonvittneshistorier och det ovanliga utseendet på klipporna, att de hade kommit från rymden.

Jorden stöts oavbrutet med stenar när den kretsar runt solen, lägga till cirka 50 ton till vår planets massa varje dag. Meteoriter, som dessa stenar kallas, är lätta att hitta i öknar och på Antarktis isslätter, där de sticker ut som en öm tumme. De kan till och med landa i bakgårdar, skatter gömda bland vanliga terrestra stenar. Amatörer och proffs samlar meteoriter, och de mer intressanta tar sig till museer och laboratorier runt om i världen för visning och studier. De köps och säljs också på eBay.

Trots årtionden av intensiva studier av tusentals forskare, det finns ingen allmän konsensus om hur de flesta meteoriter bildades. Som astronom och geolog, vi har nyligen utvecklat en ny teori om vad som hände under bildandet av solsystemet för att skapa dessa värdefulla reliker från vårt förflutna. Eftersom planeter bildas av kollisioner av dessa första stenar, detta är en viktig del av jordens historia.

De mystiska kondrulerna

Cirka 10 % av meteoriterna är rent järn. Dessa bildas genom en process i flera steg där en stor smält asteroid har tillräckligt med gravitation för att få järn att sjunka till sitt centrum. Detta bygger en järnkärna precis som jordens. Efter att denna asteroid stelnat, den kan krossas till meteoriter genom kollisioner med andra föremål. Järnmeteoriter är lika gamla som själva solsystemet, bevisar att stora asteroider bildades snabbt och att det en gång var rikligt med helt smälta.

De andra 90% av meteoriterna kallas "kondriter" eftersom de är fulla av mystiska, små sfärer av sten som kallas "kondruler". Ingen terrestra sten har något liknande en chondrule inuti sig. Det är tydligt att kondruler bildades i rymden under en kort period av intensiv uppvärmning när temperaturen nådde bergets smältpunkt, runt 3, 000 grader Fahrenheit, i mindre än en timme. Vad kan det bero på?

Forskare har kommit med många hypoteser under de senaste 40 åren. Men ingen konsensus har nåtts om hur denna korta blixt av upphettning hände.

Kondrulproblemet är så känt svårt och omtvistat att när vi meddelade kollegor för några år sedan att vi arbetade med det, deras reaktion var att le, skakar på huvudet och framför sina kondoleanser. Nu när vi har föreslagit en lösning förbereder vi oss för ett mer kritiskt svar, vilket är bra, eftersom det är så vetenskapen går framåt.

Förbiflygningsmodellen

Vår idé är ganska enkel. Radioaktiv datering av hundratals kondruler visar att de bildades mellan 1,8 och 4 miljoner år efter solsystemets början – för ungefär 4,6 miljarder år sedan. Under denna tid, helt smälta asteroider, järnmeteoriternas moderkroppar, var rikligt. Vulkanutbrott på dessa asteroider släppte ut enorma mängder värme i utrymmet runt dem. Alla mindre föremål som passerar förbi under ett utbrott skulle uppleva en kort, intensiv hetta.

För att testa vår hypotes, vi delar upp utmaningen. Astronomen, Herbst, krossade siffrorna för att avgöra hur mycket uppvärmning som var nödvändig och hur länge man skulle skapa konstruler. Sedan geologen, Greenwood, använde en ugn i vårt labb på Wesleyan för att återskapa de förutspådda förhållandena och se om vi kunde göra våra egna konstruler.

Experimenten visade sig vara ganska framgångsrika.

Vi lägger lite fint damm från jordstenar med kompositioner som liknar rymddamm i en liten kapsel, placerade den i vår ugn och cyklade temperaturen genom det förutsagda området. Ut kom en snygg syntetisk chondrule. Avslutat fall? Inte så snabbt.

Två problem uppstod med vår modell. För det första, vi hade ignorerat den större frågan om hur kondruler kom att vara en del av hela meteoriten. Vilket är deras förhållande till sakerna mellan kondrulerna – som kallas matris? Dessutom, vår modell verkade lite för chanslös för oss. Endast en liten del av primitiv materia kommer att värmas upp på det sätt vi föreslog. Skulle det räcka för att redogöra för alla dessa kondrilpackade meteoriter som träffar jorden?

Att göra hela meteoriter

För att ta itu med dessa problem, vi utökade vår initiala modell för att överväga förbiuppvärmning av ett större föremål, upp till några mil tvärs över. När detta material närmar sig en het asteroid, delar av den kommer att förångas som en komet, vilket resulterar i en atmosfär rik på syre och andra flyktiga ämnen. Det här visar sig vara precis den typ av atmosfär där kondruler bildas, baserat på tidigare detaljerade kemiska studier.

Vi förväntar oss också att värmen och gastrycket härdar det förbiflygande objektet till en hel meteorit genom en process som kallas het isostatisk pressning, som används kommersiellt för att tillverka metallegeringar. När kondrulerna smälter till små sfärer, de kommer att släppa ut gas till matrisen, som fångar dessa element när meteoriten hårdnar. Om kondruler och kondriter bildas tillsammans på detta sätt, vi förväntar oss att matrisen förstärks i exakt samma element som kondrulerna är utarmade. Detta fenomen, känd som komplementaritet, har, faktiskt, observerats i decennier, och vår modell ger en rimlig förklaring till det.

Det kanske mest nya särdraget i vår modell är att den kopplar kondrulbildning direkt till härdningen av meteoriter. Eftersom endast välhärdade föremål från rymden kan ta sig igenom jordens atmosfär, vi skulle förvänta oss att meteoriterna i våra museer skulle vara fulla av kondruler, som de är. Men härdade meteoriter fulla av kondruler skulle vara undantaget, inte regeln, i rymden, eftersom de bildas genom en relativt slumpmässig process - den heta förbiflygningen. Vi borde snart nog veta om den här idén håller vatten, eftersom den förutspår att kondruler kommer att vara sällsynta på asteroider. Både Japan och USA har pågående uppdrag till närliggande asteroider som kommer att returnera prover under de närmaste åren.

Om dessa asteroider är fulla av kondruler, som de härdade meteoriterna som når jordens yta, då kan vår modell kasseras och sökandet efter en lösning på det berömda kondrulproblemet kan fortsätta. Om, å andra sidan, kondruler är sällsynta på asteroider, då kommer förbiflygningsmodellen att ha klarat ett viktigt test.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.