Jupiter var en tidlig blomstrer. Et tæt kig på aldrene af sten-og metalfragmenter fra solsystemets fødsel antyder, at den gigantiske planet blev dannet tidligt. Sandsynligvis inden for solsystemets første millioner år. I så fald kan Jupiters tilstedeværelse hjælpe med at forklare, hvorfor de indre planeter er så små. Det kan endda være ansvarlig for Jordens eksistens, antyder en ny undersøgelse.

tidligere estimerede astronomer Jupiters alder med computermodeller. Disse simuleringer viser, hvordan solsystemer dannes generelt. Gasgiganter som Jupiter vokser ved at hobe sig på mere og mere gas. Denne gas kommer fra spindeskiver af gas og støv omkring en ung stjerne. Diskene varer typisk ikke mere end 10 millioner år. Så astronomer udledte, at Jupiter dannede sig på det tidspunkt, hvor Solens disk forsvandt. Det skulle være født mindst 10 millioner år efter, at solsystemet begyndte at danne sig.

“nu kan vi bruge faktiske data fra solsystemet til at vise Jupiter dannet endnu tidligere,” siger Thomas Kruijer. Han er geokemiker. Han studerer den kemiske sammensætning af klipper. Kruijer gjorde forskningen, mens han var ved Universitetet i M. Han er nu ansat ved Livermore National Laboratory i Californien. For at studere Jupiter, en af de største objekter i solsystemet, vendte han og kolleger sig til nogle af de mindste: meteoritter.

meteoritter er klumper af materiale fra rummet, der lander på jorden. De fleste meteoritter kommer fra asteroidebæltet. Dette er en ring af sten, der i øjeblikket ligger mellem Mars og Jupiter. Men disse klumper af sten og metal blev sandsynligvis født andre steder.

heldigvis bærer meteoritter en underskrift af deres fødesteder. Gas – og støvskiven, som planeterne dannede sig fra, indeholdt forskellige kvarterer. Hver havde svarende til sin egen ” Postnummer.”Hver er beriget med visse isotoper. Isotoper er atomer af det samme element, der har forskellige masser. Omhyggelige målinger af en Meteorits isotoper kan pege på dens fødested.

Kruijer og kolleger valgte 19 prøver af sjældne jernmeteoritter. Prøverne kom fra Natural History Museum i London, England, og Field Museum i Chicago, Ill. Disse klipper repræsenterer metalkernerne i de første asteroidelignende kroppe, der blev størknet, da solsystemet dannede sig.

holdet satte et gram af hver prøve i en opløsning af salpetersyre og saltsyre. Derefter lader forskerne det opløses. “Det lugter forfærdeligt,” siger Kruijer.

de adskilt derefter elementet tungsten. Det er en god sporstof af både en meteorit alder og fødested. De tog også elementet molybdæn ud. Det er en anden sporstof af en meteorit hjem.

holdet kiggede på de relative mængder af visse isotoper af elementerne: molybdæn-94, molybdæn-95, tungsten-182 og tungsten-183. Fra dataene identificerede holdet to forskellige grupper af meteoritter. En gruppe dannet tættere på Solen end Jupiter er i dag. Den anden dannede sig længere væk fra solen.

tungstenisotoperne viste også, at begge grupper eksisterede på samme tid. Grupperne eksisterede mellem omkring 1 million og 4 millioner år efter starten af solsystemet. Solsystemet blev født for omkring 4,57 milliarder år siden. Det betyder, at noget skal have holdt de to grupper adskilt.

den mest sandsynlige kandidat er Jupiter, siger Kruijer. Hans team beregnet, at Jupiters kerne sandsynligvis var vokset til omkring 20 gange Jordens masse i Solsystemets første millioner år. Det ville gøre Jupiter til den ældste planet i solsystemet. Dens tidlige eksistens ville have skabt en gravitationsbarriere: denne barriere ville have holdt de to klippekvarterer adskilt. Jupiter ville derefter have fortsat med at vokse langsommere i de næste par milliarder år. Planeten toppede 317 gange Jordens masse.

holdet rapporterer Jupiters nye tidsalder i Proceedings of the National Academy of Sciences. Papiret blev offentliggjort ugen den 12. juni.

“jeg har stor tillid til, at deres data er fremragende,” siger Meenakshi. Hun arbejder på University of Tempe. Hun er kosmokemiker. Det betyder, at hun studerer stoffets kemi i universet. Forslaget om, at Jupiter holdt de forskellige grupper af rumklipper fra hinanden, er “lidt mere spekulativt, men jeg køber det,” tilføjer hun.

Jupiters tidlige fødsel kunne også forklare, hvorfor det indre solsystem mangler planeter større end Jorden. Mange planetsystemer langt ud over solen har store, tætte planeter. Disse kan være stenrige planeter lidt større end Jorden, kendt som superjord. De er omkring to til 10 gange Jordens masse. Eller der kan være gassy mini-Neptunes eller hot Jupiters.

astronomer har undret sig over, hvorfor vores solsystem ser så anderledes ud. Hvis Jupiter dannede sig tidligt, kunne dens tyngdekraft have holdt det meste af den planetdannende disk væk fra solen. Det betyder, at der var mindre råmateriale til de indre planeter. Dette billede er i overensstemmelse med andet arbejde. Denne forskning tyder på, at en ung Jupiter vandrede gennem det indre solsystem og fejede det rent, siger Kruijer.

“uden Jupiter kunne vi have haft Neptun, hvor jorden er,” siger Kruijer. “Og hvis det er tilfældet, ville der sandsynligvis ikke være nogen jord.”