Jupiter ist der größte Planet in unserem Sonnensystem - aber möglicherweise auch der älteste. Wie Lisa Grossman für Science News berichtet, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass der Planet der erste in unserer Himmelsfamilie war, der Gestalt annahm. Möglicherweise verdankt die Erde ihre Anwesenheit sogar dem gasförmigen Riesen.
Zuvor hatten Wissenschaftler befürchtet, dass sich Jupiter innerhalb der ersten 10 Millionen Jahre nach der Geburt unseres Sonnensystems gebildet hat. Dies begann, als die ersten Mineralien vor etwa 4, 57 Milliarden Jahren Gestalt annahmen, schreibt Phil Plait für Syfy Wire . Zusammen mit anderen gasförmigen Riesen - Saturn, Neptun und Uranus - stammten Jupiters wirbelnde Wolken wahrscheinlich von der massiven Gas- und Staubscheibe um unseren jungen Stern, einer Formation, die nur etwa 10 Millionen Jahre andauerte, berichtet Grossman. Aber wie lange das gedauert hat und wann Jupiter tatsächlich angefangen hat sich zu formen, ist noch umstritten. Eine neue Studie, die diese Woche in den Proceedings der National Academies of Science veröffentlicht wurde, verwendet Beweise von Meteoriten, um darauf hinzuweisen, dass Jupiter der erste dieser Riesen war, der sich gebildet hat.
Die meisten erdgebundenen Meteoriten sind Bruchteile von Weltraumgesteinen, die von Asteroiden abbrechen, die sich in einem großen Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befinden, schreibt Plait. Asteroiden bestehen hauptsächlich aus kosmischen Überresten aus der Entstehung unseres Sonnensystems und tragen Fingerabdrücke von diesem bedeutsamen Ereignis. Diese chemischen Signaturen haben die Form von Isotopen, Elementen mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen, was Wissenschaftlern helfen kann, Alter und Herkunft der Weltraumgesteine zu bestimmen.
Daher untersuchten die Forscher die Isotopenverhältnisse der Schwermetalle Wolfram und Molybdän in 19 Proben von Eisenmeteoriten im Natural History Museum in London und im Chicagoer Field Museum. Sie lösten etwas von jeder Probe in Säure, berichtet Grossman, und trennten dann das Wolfram und das Molybdän zur Analyse ab.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Meteoriten in zwei allgemeine Kategorien unterteilt werden könnten: eine Gruppe, die sich näher an der Sonne als Jupiters gegenwärtige Umlaufbahn bildete, und eine Gruppe, die sich weiter draußen bildete. Den Daten zufolge bildeten sich jedoch beide Gruppen von Meteoriten zur gleichen Zeit, etwa ein bis vier Millionen Jahre nach dem Beginn des Sonnensystems.
Warum also gruppierten sie sich in zwei verschiedene Gruppen? Ein junger Jupiter, dessen Schwerkraft die Meteoritenpopulationen auseinanderhalten könnte.
"Der einzige Mechanismus oder Weg, dies zu tun, besteht darin, einen Gasriesen zwischen sich zu haben", sagt der Studienautor Thomas S. Kruijer vom Lawrence Livermore National Laboratory gegenüber Amina Khan von der Los Angeles Times . "Weil nur ein solcher Körper groß genug ist, um so große Reservoire zu trennen."
Forscher glauben, dass Jupiters fester Kern in diesen ersten Millionen Jahren auf die 20-fache Größe der Erde angewachsen ist, berichtet Khan. Abgesehen davon, dass die Asteroiden auseinander gehalten wurden, könnte die Schwerkraft des Planeten auch einen Großteil der Trümmer verschlungen haben, die während des frühen Sonnensystems herumwirbelten. Dies könnte einer der Gründe sein, warum unsere Himmelsfamilie kleinere felsige Planeten wie Erde, Mars, Venus und Merkur in der Nähe der Sonne hat, während andere bisher entdeckte Systeme häufig sogenannte Super-Erden und Gasriesen um ihre inneren Schichten ziehen.
Ohne Jupiters frühe Geburt könnten wir überhaupt nicht existieren. "Ohne Jupiter hätten wir Neptun haben können, wo die Erde ist", sagt Kruijer Grossman. "Und wenn das der Fall ist, würde es wahrscheinlich keine Erde geben."
Zopf weist darauf hin, dass die Studie keine rauchende Pistole ist und dass einige Modelle darauf hindeuten, dass Jupiter nicht einmal einen Kern hat, sondern aus all dem Staub und den Trümmern, die die Sonne umgeben, zu einem Gasriesen kondensiert ist. Die Daten der Juno-Sonde, die derzeit in Jupiter herumstochert, zeigen etwas dazwischen: einen matschigen Kern, der viel größer sein könnte, als die Wissenschaftler derzeit glauben.
Der gasförmige Riese hat wahrscheinlich noch viel mehr Geheimnisse zu enthüllen. Erst in dieser Woche fanden die Forscher zwei neue Monde, die den Planeten umkreisen und seine Gesamtzahl auf 69 erhöhen. Wer weiß, was der stürmische Riese sonst noch verbirgt.
