Možda se čini gotovo, ali i nemogućim, odrediti kako se stvorio Sunčev sustav, s obzirom da se to dogodilo prije otprilike 4,5 milijardi godina. Na sreću, velik dio otpadaka preostalog iz procesa formiranja dostupan je i danas za proučavanje, koji kruži našim Sunčevim sustavom u obliku stijena i krhotina koji ponekad kreću na Zemlju.
Među najkorisnijim komadima krhotina spadaju najstariji i najmanje izmijenjeni tip meteorita, koji su poznati kao kondriti. Grade se uglavnom od sitnih kamenih zrnaca, zvanih koprive, promjera jedva milimetara.
I sada, znanstvenici dobivaju važne tragove o tome kako se razvijao rani Sunčev sustav zahvaljujući novim istraživanjima koja su se temeljila na najtačnijim laboratorijskim mjerenjima ikad napravljenih od magnetskih polja zarobljenih u tim sitnim zrncima.
Da bi se to razgradilo, meteoriti hondrita su komadi asteroida - razbijeni sudarima - koji su ostali relativno nepromijenjeni otkako su nastali tijekom rođenja Sunčevog sustava. Kondrule koje sadrže nastale su kad su se mrlje solarne maglice - oblaci prašine koji okružuju mlada sunca - satima ili čak danima grijali iznad tališta stijene.
Prašina uhvaćena u tim „događajima topljenja“ otopljena je u kapljice rastopljene stijene, koja se zatim ohladila i kristalizirala u složenice. Kako su se hladnjake hladile, minerali koji nose željezo unutar njih postali su magnetizirani lokalnim magnetskim poljem u plinskom oblaku. Ova magnetska polja sačuvana su u kondrulama sve do danas.
Zrnca kondrule čija su magnetska polja mapirana u novoj studiji potječu od meteorita nazvanog Semarkona - nazvanog po gradu u Indiji gdje je pao 1940. godine.
Roger Fu s MIT-a - koji radi pod Benjaminom Weissom - bio je glavni autor studije; sa Steveom Deschom sa Sveučilišta za istraživanje planeta Zemlje i svemira Arizone u koautorstvu.
Prema studiji, koja je objavljena ovog tjedna u Znanost, mjerenja koja su prikupili upućuju na udarne valove koji putuju kroz oblak prašnjavog plina oko novorođenog sunca kao glavnog čimbenika u stvaranju sunčevog sustava.
"Mjerenja Fu i Weissa zadivljujuća su i bez presedana", kaže Steve Desch. "Oni nisu samo izmjerili sićušna magnetska polja tisućama puta slabijima nego što kompas osjeća, već su preslikali varijacije magnetskih polja koje je zabilježio meteorit, milimetar po milimetar."
Znanstvenici su se posebno fokusirali na ugrađena magnetska polja zauzeta "prašnjavim" zrnima olivina koja sadrže obilje minerala koji sadrže željezo. Imali su magnetsko polje od oko 54 mikrotesla, slično magnetskom polju na Zemljinoj površini (koje se kreće od 25 do 65 mikrotesla).
Slučajno je da su mnoga prethodna mjerenja meteorita također podrazumijevala slične jačine polja. Ali sada se razumije da su ta mjerenja otkrila magnetske minerale koji su bili zagađeni Zemljinim magnetskim poljem ili čak ručnim magnetima koje su koristili skupljači meteorita.
„Novi eksperimenti“, kaže Desch, „istražuju magnetske minerale u kondrulama nikada prije izmjerenim. Oni također pokazuju da se svaka hondrula magnetizira kao mali magnet trake, ali sa "sjeverom" koji je usmjeren nasumičnim pravcima. "
To pokazuje, kaže, da su postali magnetizirani prije ugrađeni su u meteorit, a ne dok su sjedili na Zemljinoj površini. Ovo promatranje, u kombinaciji s prisutnošću udarnih valova tijekom rane sunčeve formacije, oslikava zanimljivu sliku rane povijesti našeg Sunčevog sustava.
"Moje modeliranje događaja grijanja pokazuje da su udarni valovi koji prolaze kroz solarnu maglu ono što je rastopilo većinu kolendula", objašnjava Desch. Ovisno o jačini i veličini udarnog vala, pozadinsko magnetsko polje moglo bi se pojačati do 30 puta. "S obzirom na izmjerenu jačinu magnetskog polja od oko 54 mikrotesla", dodao je, "to pokazuje da je pozadinsko polje maglice vjerojatno bilo u rasponu od 5 do 50 mikrotesla."
Postoje i druge ideje kako se možda formiraju hondrule, od kojih neke uključuju magnetske baklje iznad solarne maglice ili prolazak kroz magnetsko polje Sunca. Ali ti mehanizmi zahtijevaju jača magnetska polja od onoga što je izmjereno u uzorcima Semarkona.
To pojačava ideju da su šokovi rastopili kondule u solarnoj magli oko mjesta današnjeg asteroidnog pojasa, koji leži dva do četiri puta dalje od sunca u odnosu na Zemljinu orbitu.
Desch kaže: "Ovo je prvo stvarno točno i pouzdano mjerenje magnetskog polja u plinu iz kojeg su nastali naši planeti."
