En fredagskväll 1992, en meteorit avslutade en mer än 150 miljoner mil lång resa genom att slå in i bagageutrymmet på en röd Chevrolet Malibu i Peekskill, New York. Bilens ägare rapporterade att resterna på 30 pund från de tidigaste dagarna av vårt solsystem fortfarande var varm och luktade svavel.

Nästan 30 år senare, en ny analys av samma Peekskill-meteorit och 17 andra av forskare vid University of Texas i Austin och University of Tennessee, Knoxville, har lett till en ny hypotes om hur asteroider bildades under solsystemets tidiga år.

Meteoriterna som studerades i forskningen härstammar från asteroider och fungerar som naturliga prover av rymdstenarna. De indikerar att asteroiderna bildades genom våldsamma bombardement och efterföljande återmontering, ett fynd som strider mot den rådande idén att det unga solsystemet var en fridfull plats.

Studien publicerades i tryckt dec.1 i tidskriften Geochimica och Cosmochimica Acta .

Forskningen började när medförfattaren Nick Dygert var postdoktor vid UT:s Jackson School of Geosciences och studerade terrestra bergarter med en metod som kunde mäta nedkylningshastigheten för stenar från mycket höga temperaturer, upp till 1, 400 grader Celsius.

Dygert, nu biträdande professor vid University of Tennessee, insåg att denna metod - kallad en sällsynt jordartsmetall (REE)-i-två-pyroxen-termometer - kunde fungera för rymdstenar, för.

"Detta är en riktigt kraftfull ny teknik för att använda geokemi för att förstå geofysiska processer, och ingen hade använt den för att mäta meteoriter ännu, sa Dygert.

Sedan 1970-talet, forskare har mätt mineraler i meteoriter för att ta reda på hur de bildades. Arbetet antydde att meteoriter kyldes mycket långsamt från utsidan och inåt i lager. Denna "lökskalsmodell" överensstämmer med ett relativt fridfullt ungt solsystem där stenbitar kretsade obehindrat. Men dessa studier kunde bara mäta kylningshastigheter från temperaturer nära cirka 500 grader Celsius.

När Dygert och Michael Lucas, en postdoktor vid University of Tennessee som ledde arbetet, tillämpade REE-i-två-pyroxenmetoden, med sin mycket högre känslighet för topptemperaturer, de hittade oväntade resultat. Från cirka 900 grader Celsius ner till 500 grader Celsius, kylhastigheten var 1, 000 till 1 miljon gånger snabbare än vid lägre temperaturer.

Hur kunde dessa två mycket olika kylningshastigheter förenas?

Forskarna föreslog att asteroider bildades i etapper. Om det tidiga solsystemet var, ungefär som det gamla Atari-spelet "Asteroids, "fylld av bombardement, stora stenar skulle ha krossats i bitar. De mindre bitarna skulle ha svalnat snabbt. Efteråt, när de små bitarna återmonterades till större asteroider vi ser idag, nedkylningshastigheten skulle ha avtagit.

För att testa denna skräphögshypotes, Jackson School Professor Marc Hesse och förstaårs doktorand Jialong Ren byggde för första gången en beräkningsmodell av en tvåstegs termisk historia av bråtehögsasteroider.

På grund av det stora antalet stycken i en bråtehög —10 ¹⁵ eller tusen biljoner – och den stora mängden av deras storlekar, Ren var tvungen att utveckla nya tekniker för att ta hänsyn till förändringar i massa och temperatur före och efter bombardementet.

"Detta var ett intellektuellt betydelsefullt bidrag, sa Hesse.

Den resulterande modellen stöder hypotesen om stenhögen och ger också andra insikter. En implikation är att nedkylningen avtog så mycket efter återmontering inte för att berget avgav värme i lager. Snarare, det var att bråtehögen innehöll porer.

"Porositeten minskar hur snabbt du kan leda värme, ", sa Hesse. "Du svalnar faktiskt långsammare än du skulle ha gjort om du inte hade splittrats eftersom allt spillror blir en slags fin filt. Och det är lite intuitivt."

Tim Swindle från Lunar and Planetary Laboratory vid University of Arizona, som studerar meteoriter men inte var involverad i forskningen, sade att detta arbete är ett stort steg framåt.

"Det här verkar vara en mer komplett modell, och de har lagt till data till en del av frågan som folk inte har pratat om, men borde ha varit det. Juryn är fortfarande ute, men det här är ett starkt argument."

Den största implikationen av den nya skräphögshypotesen, Dygert sa, är att dessa kollisioner kännetecknade solsystemets tidiga dagar.

"De var våldsamma, och de började tidigt, " han sa.