Terwijl het zonnestelsel zich ontwikkelde, de reuzenplaneten (Jupiter en Saturnus) heel vroeg gevormd, en terwijl ze groeiden, ze migreerden zowel dichter naar als verder weg van de zon om in zwaartekrachtstabiele banen te blijven.

Het zwaartekrachteffect van deze massieve objecten veroorzaakte een enorme herschikking van andere planetaire lichamen die zich op dat moment vormden, wat betekent dat de huidige locaties van veel planetaire lichamen in ons zonnestelsel niet zijn waar ze oorspronkelijk zijn gevormd.

Wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) wilden deze oorspronkelijke formatielocaties reconstrueren door de isotopensamenstellingen te bestuderen van verschillende groepen meteorieten die allemaal afkomstig waren van de asteroïdengordel (tussen Mars en Jupiter). De asteroïdengordel is de bron van bijna alle meteorieten van de aarde, maar het materiaal waaruit de asteroïdengordel bestaat, is gevormd door het vegen van materialen over het hele zonnestelsel. Het onderzoek verschijnt in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

"De aanzienlijke reorganisatie van het vroege zonnestelsel als gevolg van de migratie van gigantische planeten heeft ons begrip van waar planetaire lichamen zijn gevormd, belemmerd, " zei Jan Renderen, LLNL postdoc en hoofdauteur van de paper. "En door te kijken naar de samenstelling van meteorieten uit de asteroïdengordel, we waren in staat om vast te stellen dat hun ouderlichamen moeten zijn aangegroeid uit materialen van zeer verschillende locaties in het vroege zonnestelsel."

Hoewel de asteroïdengordel slechts een relatief smalle band van het zonnestelsel is, het bevat een indrukwekkend diverse verzameling materialen. Bijvoorbeeld, meerdere spectroscopisch verschillende asteroïde families zijn geïdentificeerd binnen de hoofdgordel, wijzend op enorm verschillende chemische samenstellingen. In aanvulling, Van meteorieten is bekend dat ze afkomstig zijn van ongeveer 100 verschillende ouderlichamen in de gordel, met diverse chemische en isotopische handtekeningen.

Het traceren van het bronmateriaal van planetaire lichamen vereist handtekeningen die worden vastgesteld tijdens de aanwas van planetaire lichamen. Isotopische anomalieën van nucleosynthetische oorsprong vertegenwoordigen krachtige hulpmiddelen omdat deze handtekeningen het daadwerkelijke bouwmateriaal vormen waaruit deze planetaire lichamen zijn gegroeid.

"Als we willen weten hoe het zonnestelsel er bij aanvang uitzag, we hebben een hulpmiddel nodig om deze oerstructuur te reconstrueren, " zei LLNL-kosmochemicus Greg Brennecka, co-auteur van het artikel. "We hebben een manier gevonden om isotopensignaturen in meteorieten te gebruiken om te reconstrueren hoe het zonnestelsel eruitzag toen het werd gevormd."

Het team nam monsters van basaltische achondrieten (steenachtige meteorieten vergelijkbaar met terrestrische basalt) om hun nucleosynthetische isotoopsignaturen in de elementen neodymium (Nd) en zirkonium (Zr) te meten. Hun werk toonde aan dat deze elementen worden gekenmerkt door relatieve tekortkomingen in isotopen die worden gehost door een bepaald type presolair materiaal. Deze gegevens zijn goed gecorreleerd met nucleosynthetische handtekeningen die in andere elementen zijn waargenomen, wat aantoont dat dit presolaire materiaal als een gradiënt door het vroege zonnestelsel werd verspreid.

"Door deze isotopensignaturen te vergelijken met andere proxy's voor de reconstructie van het zonnestelsel, dit verbindt de oorspronkelijke formatieplaats van planetaire lichamen met hun huidige posities, "Zei Render. "Deze metingen helpen ons een reconstructie van het oorspronkelijke zonnestelsel te creëren door de accretiebanen van meteoritische ouderlichamen te 'cosmoloceren'."