وجد فريق من علماء من جنسيات مختلفة أن كوكب المشتري هو أقدم كوكب في نظامنا الشمسي.
بحث الفريق – المكون من علماء مختبر لورانس ليفرمور الوطني ومعهد فور بلانيتولوجي في جامعة منستيرين ألمانيا – نظائر التنغستن والموليبدينوم على النيازك الحديدية، ليجدوا أن النيازك ولدت من خزانين سيديمين لهما بصمة جينية فريدة، والتين كانتا معاصرتين لبضعهما البعض رغم إنفصالها منذ ما يقرب من مليون إلى 3-4 مليون سنة بعد تشكل النظام الشمسي.
«توماس كرويجر- Thomas Kruijer » – المؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي ظهرت في 12 يونيو على الانترنت في دورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، والذي كان يعمل سابقًا في جامعة مونستر قبل أن يبدأ العمل في مختبر لورانس ليفرمور الوطني، يقول: «إن أكثر الآليات المنطقية في تفسير هذا الإنفصال الفعال هو تكون المشتري، والذي فتح فجوة في القرص (مستوى مسطح مكون من غاز وغبار النجوم) حال دون تبادل المواد بين الخزانين».
ويتابع كروجر: «كوكب المشتري هو أقدم كوكب في النظام الشمسي، وتشكل لبه الصلب قبل وقت طويل من تلاشي الغاز الشمسي السديمي، بما يتفق مع نموذج تراكم اللب الذي شكل الكوكب العملاقة».
كوكب المشتري هو الكوكب الأعلى كتلة في النظام الشمسي وكان لوجوده تأثير كبير على آليات قرص التراكم الشمسي. معرفة عمر المشتري هو المفتاح لفهم كيفية تطور النظام الشمسي نحو بنيته الحالية.
على الرغم من أن النماذج تنبأت بأن المشتري شُكِلَ في وقت مبكر نسبيًا، إلا أنه، حتى الآن، لم يتم معرفة تاريخ تشكلها أبدًا.
كما يقول كرويجر: «ليس لدينا أية عينات من كوكب المشتري (بعكس الأرض والمريخ والقمر والكويكبات)».
ويتابع: «في دراستنا، نستخدم البصمة المميزة لنظائر النيازك (التي تنتجها الكويكبات) لاستنتاج عمر المشتري».
وأظهر الفريق من خلال تحليل نظائر النيازك أن لب المشتري الصلب تشكل في غضون حوالي مليون سنة فقط بعد بدء تاريخ النظام الشمسي، مما يجعله أقدم كوكب.
ومن خلال تشكله السريع، كان كوكب المشتري بمثابة حاجز فعال ضد انتقال المادة إلى الداخل عبر القرص، مما يفسر السبب في أن نظامنا الشمسي يفتقر إلى أي أرض فائقة (كوكب خارج المجموعة الشمسية كتلته أكبر من الأرض).
ووجد الفريق أن لب كوكب المشتري نما إلى حوالي 20 مرة من كتلة الأرض خلال مليون سنة، تلاها نمو أطول زمنًا إلى 50 مرة من كتلة الأرض حتى ما لا يقل عن 3-4 مليون سنة بعد تشكيل النظام الشمسي.
رجحت النظريات السابقة أن الكواكب الغازية العملاقة مثل كوكب المشتري وزحل تكونا من نمو لبهما الصلب الكبير إلى حوالي من 10 إلى 20 كتلة الأرض، تلاها تراكم الغاز على هذين اللبين.
لذا كان الاستنتاج أن تكون هذه النوى العملاقة الغازية قد شُكِلَت قبل تلاشي السديم الشمسي – القرص الغازي المحيط بالشمس – الذي كان في طور الشباب وقتها – ومن المرجح أن هذا حدث بين 1 مليون سنة و10 مليون سنة بعد تشكل النظام الشمسي.
في هذا العمل، أكد الفريق النظريات السابقة ولكننا صرنا قادرين على تحديد تاريخ كوكب المشتري بدقة تصل إلى أقرب مليون سنة باستخدام العلامة المميزة لنظائر النيازك.
على الرغم من أن هذا التراكم السريع من للب قد تم نمذجتة، فإنه لم يكن ممكنًا تحديد تاريخ تشكيلها.
يقول كرويجر: «تظهر قياساتنا أن نمو كوكب المشتري يمكن أن يؤرخ باستخدام الميراث الجيني الفريد وأوقات تَشَكُل النيازك”.
و تأتي معظم النيازك من أجسام صغيرة تقع في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري.
في الأصل هذه الأجسام ربما شكلت على نطاق أوسع بكثير في المدار الشمسي، كما يشير التركيب الكيميائي للنظائر المميزة من النيازك وكذلك «النماذج الديناميكية – dynamical models » إلى أن تأثير جاذبية العمالقة الغازية أدى إلى تفتت هذه الأجسام الصغيرة في حزام الكويكبات».
