Prva čvrsta tijela koja su kružila oko mladog Sunca nisu nastala od jednolične smjese prašine. Analiza željeznih meteorita pokazuje da su u najranijoj fazi Sunčeva sustava prevladavala milimetarska zrnca stijene koja su se prethodno zagrijala i rastalila.
U tijelima oblikovanima tijekom prvih milijun godina kondrule su činile između 83 i 92 posto početnog materijala. Hladna, sitnozrnata matrica činila je preostalih osam do 17 posto. Takav omjer daje novi uvid u to kako se materijal raspoređivao u disku plina i prašine iz kojeg su nastali planeti.
Studiju je vodio tim sa Sveučilišta Yale, a rezultati su objavljeni u časopisu Nature Astronomy. Istraživači su rekonstruirali sastav ranih matičnih tijela iz kemijskih tragova koje su sačuvali željezni meteoriti. Budući da su se ta tijela zagrijala i djelomično ili potpuno otopila, njihov izvorni raspored više se ne može izravno vidjeti.
Kondrule su nastale u kratkim, snažnim zagrijavanjima
Kondrule su sitna, uglavnom kuglasta zrnca minerala. U mladoj Sunčevoj maglici nakratko su se zagrijala do tališta, a zatim brzo ohladila. Danas ih najčešće nalazimo u primitivnim kamenim meteoritima, hondritima.
Druga važna sastavnica bila je matrica, hladna prašina koja je sadržavala sitna silikatna zrnca, led i organske spojeve. Omjer kondrula i matrice nije samo opis sastava meteorita. On pokazuje kako su se različite čestice kretale kroz protoplanetarni disk i kako su se ugrađivale u prva veća tijela.
Kemijski tragovi nadomjestili su izgubljeni fizički zapis
Za procjenu izvornog sastava istraživači su se oslonili na dva neovisna pokazatelja. Količina sumpora može pokazati koliko je matrice bilo prisutno u početnoj smjesi, dok oksidacijsko stanje željeza govori o udjelu vode i kemijski izmijenjene prašine.
Oba su pokazatelja dovela do sličnog rezultata. U najstarijim tijelima matrica je činila samo manji dio ukupnog materijala. To podudaranje važno je jer smanjuje mogućnost da je zaključak posljedica samo jednoga kemijskog procesa ili kasnijeg preoblikovanja meteorita.
Radioaktivni aluminij-26 dodatno je zagrijao mnoga rana tijela. Njegovim raspadom oslobađala se toplina dovoljna za taljenje unutrašnjosti. Taljenje je izbrisalo prvotni fizički raspored kondrula i matrice, ali u željezu su ostali kemijski tragovi ranijih uvjeta.
Posljedice za nastanak planeta
Prvi planetezimali bili su građevni materijal iz kojega su nastali planeti, mjeseci i manja tijela. Ako su u najranijoj fazi uglavnom sadržavali kondrule, njihova početna gustoća, količina vode i ponašanje pri zagrijavanju razlikovali su se od tijela koja su nastala nekoliko milijuna godina poslije.
To ne znači da je hladna matrica bila nevažna. Ona je u kasnijim generacijama tijela mogla sadržavati velik dio hlapljivih tvari i organskih spojeva. Nova studija upućuje na to da se udio tih sastojaka mijenjao kako je disk stario i kako su se čestice premještale na različite udaljenosti od mladog Sunca.
Uzorci meteorita već su otkrili mnogo o prvim fazama našeg planetarnog sustava. Primjerice, željezni meteoriti čuvaju tragove ranih procesa koji se više ne mogu promatrati izravno. Ovaj rezultat tom zapisu dodaje podatak o tome kako se početna smjesa razlikovala prije nego što su planeti dobili današnji oblik.
Istraživači će sada morati usporediti isti kemijski trag s većim brojem meteorita iz različitih dijelova Sunčeva sustava. Tako bi se moglo pokazati je li prevlast kondrula bila uobičajena pojava ili je ovisila o udaljenosti od mladog Sunca.
