När solsystemet utvecklades, jätteplaneterna (Jupiter och Saturnus) bildades mycket tidigt, och när de växte, de migrerade både närmare och längre bort från solen för att stanna i gravitationsmässigt stabila banor.

Gravitationseffekten av dessa massiva föremål orsakade enorm omblandning av andra planetkroppar som bildades vid den tiden, vilket betyder att de nuvarande platserna för många planetkroppar i vårt solsystem inte är där de ursprungligen bildades.

Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forskare satte sig för att rekonstruera dessa ursprungliga formationsplatser genom att studera de isotopiska sammansättningarna av olika grupper av meteoriter som alla härrörde från asteroidbältet (mellan Mars och Jupiter). Asteroidbältet är källan till nästan alla jordens meteoriter, men materialet som utgör asteroidbältet som bildas av att material sveps över hela solsystemet. Forskningen dyker upp i Earth and Planetary Science Letters .

"Den betydande omorganisationen av det tidiga solsystemet på grund av migrationen av gigantiska planeter har hindrat vår förståelse av var planetkroppar bildades, sa Jan Render, LLNL postdoc och huvudförfattare till uppsatsen. "Och genom att titta på sammansättningen av meteoriter från asteroidbältet, vi kunde fastställa att deras föräldrakroppar måste ha samlats från material från mycket olika platser i det tidiga solsystemet."

Även om asteroidbältet bara är ett relativt smalt band av solsystemet, den innehåller en imponerande mångsidig materialsamling. Till exempel, flera spektroskopiskt distinkta asteroidfamiljer har identifierats inom huvudbältet, indikerar mycket olika kemiska sammansättningar. Dessutom, meteoriter är kända för att härröra från ungefär 100 olika föräldrakroppar i bältet, med olika kemiska och isotopiska signaturer.

Att spåra källmaterialet för planetariska kroppar kräver signaturer som upprättas under planetarisk kroppsansamling. Isotopiska anomalier av nukleosyntetiskt ursprung representerar kraftfulla verktyg eftersom dessa signaturer fingeravtrycker det faktiska byggnadsmaterialet från vilket dessa planetkroppar samlades.

"Om vi ​​vill veta hur solsystemet såg ut vid starten, vi behöver ett verktyg för att rekonstruera denna urstruktur, " sa LLNL kosmokemist Greg Brennecka, medförfattare till tidningen. "Vi har hittat ett sätt att använda isotopiska signaturer i meteoriter för att rekonstruera hur solsystemet såg ut när det bildades."

Teamet tog prover av basaltiska akondriter (steniga meteoriter som liknar jordbasalter) för att mäta deras nukleosyntetiska isotopsignaturer i elementen neodym (Nd) och zirkonium (Zr). Deras arbete visade att dessa element kännetecknas av relativa underskott i isotoper som är värd för en viss typ av presolärt material. Dessa data är väl korrelerade med nukleosyntetiska signaturer som observerats i andra element, vilket visar att detta presolära material fördelades som en gradient genom det tidiga solsystemet.

"Genom att jämföra dessa isotopiska signaturer med andra proxyservrar för återuppbyggnad av solsystemet, detta kopplar planetkropparnas ursprungliga bildningsplats till deras nuvarande positioner, ", sade Render. "Dessa mätningar hjälper oss att skapa en rekonstruktion av det ursprungliga solsystemet genom att "kosmolokalisera" anhopningsbanorna för meteoritiska föräldrakroppar."