Jupiter oli varhainen kukoistaja. Aurinkokunnan syntyvaiheista peräisin olevien kivi-ja metallinpalasten tarkka tarkastelu viittaa siihen, että jättiläisplaneetta muodostui jo varhain. Luultavasti aurinkokunnan ensimmäisen miljoonan vuoden aikana. Jos näin on, Jupiterin läsnäolo voisi osaltaan selittää, miksi sisäplaneetat ovat niin pieniä. Se saattaa jopa olla vastuussa maapallon olemassaolosta, uusi tutkimus vihjaa.

aiemmin tähtitieteilijät arvioivat Jupiterin iän tietokonemalleilla. Nämä simulaatiot osoittavat, miten aurinkokunnat yleensä muodostuvat. Jupiterin kaltaiset kaasujättiläiset kasvavat kasaamalla yhä enemmän kaasua. Tämä kaasu tulee pyörivistä kaasu-ja pölykiekoista nuoren tähden ympärillä. Levyt eivät yleensä kestä yli 10 miljoonaa vuotta. Niinpä tähtitieteilijät päättelivät Jupiterin muodostuneen siihen mennessä, kun auringon Kiekko katosi. Sen on täytynyt syntyä ainakin 10 miljoonaa vuotta sen jälkeen, kun aurinkokunta alkoi muodostua.

”nyt voimme aurinkokunnasta saadun todellisen datan avulla näyttää Jupiterin muodostuneen vielä aikaisemmin, Thomas Kruijer sanoo. Hän on geokemisti. Hän tutkii kivien kemiallista koostumusta. Kruijer teki tutkimuksen ollessaan Münsterin yliopistossa Saksassa. Hän on nykyään Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa Kaliforniassa. Tutkiakseen Jupiteria, yhtä aurinkokunnan suurimmista kappaleista, hän ja kollegat kääntyivät joihinkin pienimmistä: meteoriitteihin.

meteoriitit ovat avaruudesta maahan laskeutuvia ainekimpaleita. Useimmat meteoriitit tulevat asteroidivyöhykkeeltä. Kyseessä on Marsin ja Jupiterin välissä oleva kivirengas. Mutta ne rockin ja metallin möykyt ovat luultavasti syntyneet muualla.

onneksi meteoriiteilla on syntymäpaikkansa merkki. Planeettojen muodostama kaasu-ja pölykiekko sisälsi eri kaupunginosia. Jokaisella oli oma ”postinumeronsa.”Jokainen on rikastettu tietyillä isotoopeilla. Isotoopit ovat saman alkuaineen atomeja, joilla on eri massat. Meteoriitin isotooppien tarkat mittaukset voivat viitata sen syntymäpaikkaan.

Kruijer kollegoineen valitsi 19 näytettä harvinaisista rautameteoriiteista. Näytteet tulivat Natural History Museumista Lontoosta Englannista ja Field Museumista Chicagosta Ill: stä. Nämä kivet edustavat ensimmäisten asteroidimaisten kappaleiden metalliytimiä, jotka jähmettyivät aurinkokunnan muodostuessa.

ryhmä laittoi gramman kutakin näytettä typpihapon ja suolahapon liuokseen. Sitten tutkijat antoivat sen liueta. ”Se haisee kamalalta”, Kruijer sanoo.

tämän jälkeen he erottivat alkuaineen volframista. Se on hyvä jäljittäjä sekä meteoriitin iästä että syntymäpaikasta. He poistivat myös molybdeeni-alkuaineen. Se on myös meteoriitin kodin jäljitin.

ryhmä tarkasteli alkuaineiden tiettyjen isotooppien suhteellisia määriä: molybdeeni-94, molybdeeni-95, volframi-182 ja volframi-183. Aineiston perusteella ryhmä tunnisti kaksi erillistä meteoriittiryhmää. Yksi ryhmä muodostui lähempänä Aurinkoa kuin Jupiter nykyään. Toinen muodostui kauemmaksi auringosta.

myös volframin isotoopit osoittivat, että molemmat ryhmät olivat olemassa yhtä aikaa. Ryhmät olivat olemassa noin 1-4 miljoonaa vuotta aurinkokunnan alkamisen jälkeen. Aurinkokunta syntyi noin 4,57 miljardia vuotta sitten. Se tarkoittaa, että jokin on pitänyt nämä kaksi ryhmää erillään.

todennäköisin ehdokas on Jupiter, Kruijer sanoo. Hänen ryhmänsä laski, että Jupiterin ydin oli luultavasti kasvanut noin 20-kertaiseksi maan massaiseksi aurinkokunnan ensimmäisen miljoonan vuoden aikana. Se tekisi Jupiterista aurinkokunnan vanhimman planeetan. Sen varhainen olemassaolo olisi luonut painovoimaesteen: tuo este olisi pitänyt kaksi kivilähiötä erillään toisistaan. Tällöin Jupiter olisi jatkanut kasvuaan hitaammalla vauhdilla seuraavat pari miljardia vuotta. Planeetan massa oli 317 kertaa maan massa.

ryhmä raportoi Jupiterin uuden ajan Proceedings of the National Academy of Sciences-lehdessä. Lehti julkaistiin viikolla 12. kesäkuuta.

”minulla on suuri luottamus siihen, että heidän tietonsa ovat erinomaisia”, Meenakshi Wadhwa sanoo. Hän työskentelee Arizonan valtionyliopistossa Tempessä. Hän on kosmokemisti. Se tarkoittaa, että hän tutkii aineen kemiaa maailmankaikkeudessa. Väite siitä, että Jupiter olisi pitänyt avaruuskivien eri ryhmät erillään toisistaan, on ”hieman spekulatiivisempi, mutta minä uskon sen”, hän lisää.

Jupiterin varhainen synty voisi selittää myös sen, miksi aurinkokunnan sisäosista puuttuu maata suurempia planeettoja. Monissa kaukana auringon ulkopuolella sijaitsevissa planeettajärjestelmissä on suuria, lähellä olevia planeettoja. Ne voivat olla maata hieman suurempia kiviplaneettoja, joita kutsutaan supermaaplaneetoiksi. Ne ovat noin kaksi-10 kertaa Maan massaisia. Tai voi olla kaasumaisia mini-Neptuneja tai kuumia Jupitereita.

tähtitieteilijät ovat ihmetelleet, miksi aurinkokuntamme näyttää niin erilaiselta. Jos Jupiter muodostuisi varhain, sen painovoima olisi voinut pitää suurimman osan planeettaa muodostavasta kiekosta poissa auringosta. Se tarkoittaa, että sisäplaneetoilla oli vähemmän raaka-ainetta. Tämä kuva sopii yhteen muun työn kanssa. Se tutkimus viittaa siihen, että nuori Jupiter harhaili aurinkokunnan sisäosan läpi ja pyyhkäisi sen puhtaaksi, Kruijer sanoo.

”ilman Jupiteria olisimme voineet saada Neptunuksen sinne, missä maa on”, Kruijer sanoo. ”Ja jos näin on, maapalloa ei todennäköisesti olisi.”