Onderzoek naar de vroegste en minst bekende fasen van de geschiedenis van het zonnestelsel, toen de jonge zon nog werd omhuld door een schijf van gas en stof waarin de planeten zich begonnen te vormen, is waarschijnlijk een van de meest complexe uitdagingen in de moderne planetaire wetenschap. De bestaande hemellichamen die destijds zijn gevormd, zijn schaars, en in de meeste gevallen het bewijs van de oude processen die de geboorte van het zonnestelsel markeerden, is verloren gegaan.

Al decenia, de asteroïde Vesta is een onderwerp van grote belangstelling geweest. Vooral, het voortbestaan ​​van zijn dunne vulkanische korst voor inslagen vormde een krachtige beperking voor het geweld van het vroege zonnestelsel. Onlangs, echter, de gegevens verzameld door NASA's Dawn-missie, die nu ten einde loopt na een succesvolle verkenning van ook asteroïde Ceres, verhoogde de mogelijkheid dat Vesta's geheugen misschien niet zo goed is als we dachten.

Aan de ene kant, de kraters die de afgelopen 4 miljard jaar door inslagen op het oppervlak zijn ontstaan, lijken de sporen te hebben uitgewist van de veel oudere kraters die in de circumsolaire schijf zijn gevormd. De Dawn-missie bevestigde dat de HED-meteorieten fragmenten waren van Vesta's korst die op aarde landden. De mogelijk grotere dikte van Vesta's korst in vergelijking met wat werd gesuggereerd door de HED-meteorieten, daagt conclusies uit die zijn afgeleid van de korstconditie.

De resultaten van een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Diego Turrini van INAF-IAPS, gepubliceerd in het tijdschrift Icarus , anders suggereren. "Het draait allemaal om het veranderen van ons perspectief en, in plaats van ons alleen te concentreren op de destructieve effecten van effecten zoals we tot nu toe hebben gedaan, denk ook aan de constructieve, " legt Diego Turrini uit.

"Elke impact verwijdert materiaal van het oppervlak van Vesta, maar op het zelfde moment, levert nieuw materiaal, " zegt Vladimir Svetsov, lid van het team en co-auteur van de studie. "Door de twee effecten in evenwicht te brengen, het is mogelijk om preciezere informatie te extraheren uit de gegevens van Dawn en HED's."

De resultaten van laboratoriumstudies van HED-meteorieten hadden de afgelopen jaren onthuld hoe sommige van deze meteorieten een overvloed aan water en siderofiele elementen vertonen (elementen die affiniteit met metalen vertonen en daarom naar verwachting voornamelijk worden gescheiden in de metalen kern van Vesta) en bovengrenzen gaven aan hun wereldwijde aanwezigheid in de korst van Vesta.

Afhankelijk van de samenstelling (bijvoorbeeld een rotsachtige asteroïde of een komeet), elke meteoriet kan een of beide van deze materialen leveren, het wijzigen van de samenstelling van de korst. Het team vroeg zich vervolgens af of het mogelijk was om de globale limieten voor de aanwezigheid van deze materialen die door de HED's zijn vastgesteld, te gebruiken in synergie met de gegevens die door Dawn zijn verstrekt om de oorspronkelijke stroom van effecten op Vesta te beperken en, bijgevolg, de oude geschiedenis van het zonnestelsel.

"In plaats van te focussen op de directe zoektocht naar het ware evolutionaire pad van het oorspronkelijke zonnestelsel, in onze studie gebruiken we een "Sherlock Holmes"-benadering, laten zien hoe de destructieve en constructieve effecten van effecten kunnen worden gebruikt om alle onmogelijke scenario's uit te sluiten, laat alleen de realistische, " legt Guy Consolmagno uit, ook lid van het team en co-auteur van de studie. "Sherlock Holmes zei het onmogelijke te elimineren, maar soms is het niet zo gemakkelijk om toe te geven wat onmogelijk is, "zegt Consolmagno. "De Vesta die we vonden toen Dawn arriveerde, was anders dan we hadden verwacht, maar we hebben te maken met de Vesta, dat wil zeggen, niet de Vesta die we dachten."

Gezien het grote aantal parameters dat bij dit type onderzoek kan worden gevarieerd, het team concentreerde zich op een casestudy gebaseerd op de vorming en migratie van Jupiter. Wetenschappers geloven nu dat de reuzenplaneet zich in een ander deel van het zonnestelsel heeft gevormd dan het gebied dat het nu bewoont en vervolgens geleidelijk in zijn huidige baan migreerde.

De resultaten die door het team zijn verkregen, geven aan hoe deze benadering niet alleen vaststelt of Jupiter is gemigreerd of niet, maar beperkt ook de omvang van zijn migratie. "Hoewel we slechts een subset van alle voorgestelde migratiescenario's konden overwegen, het balanceren van de korsterosie door inslagen met wateraanwas en massaaanwas stelt ons in staat om drie scenario's te verwerpen van de vier die we hebben gesimuleerd, " legt Svetsov uit "Hoewel een bescheiden migratie van Jupiter met ongeveer 0,25 au consistent is met de gegevens, grotere migraties (tot 1 au) of helemaal geen migratie zijn uit te sluiten."

"Het meest innovatieve aspect van onze resultaten is misschien wel het feit dat het gezamenlijke gebruik van de informatie van Dawn en de HED's ons in staat stelt om te presteren, Voor de eerste keer, kwantitatieve vergelijkingen tussen verschillende modellen, " zegt Turrini. "Ons hoofddoel in deze studie was om de planetaire wetenschappelijke gemeenschap te voorzien van een nieuw onderzoeksinstrument. De verschillende groepen die over de hele wereld betrokken zijn bij de studie van de oorsprong van het zonnestelsel, kunnen het nu gebruiken om hun modellen en evolutiescenario's te verifiëren."