Con lo sviluppo del Sistema Solare, i pianeti giganti (Giove e Saturno) si sono formati molto presto e nel tempo sono migrati sia sempre più vicini che più lontani dal Sole per rimanere in orbite gravitazionalmente stabili.
L'effetto gravitazionale di questi enormi oggetti ha causato un enorme riarrangiamento di altri corpi planetari che si stavano formando in quel momento, il che significa che l'attuale posizione di molti corpi planetari nel nostro sistema solare non è dove si sono formati originariamente.
Gli scienziati intendevano ricostruire queste posizioni iniziali delle formazioni studiando la composizione isotopica di diversi gruppi di meteoriti della fascia degli asteroidi (tra Marte e Giove), che è la fonte di quasi tutti i meteoriti terrestri.
"La significativa riorganizzazione del primo Sistema Solare a causa della migrazione dei pianeti giganti ha ostacolato la nostra comprensione di dove si sono formati i corpi planetari", ha affermato Ian Render, scienziato presso LLNL e autore principale dell'articolo. "E guardando la composizione dei meteoriti dalla cintura degli asteroidi, siamo stati in grado di determinare che i loro corpi genitori devono essersi formati da materiali provenienti da luoghi diversi nel primo sistema solare".
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Sebbene la cintura degli asteroidi sia solo una fascia relativamente stretta del Sistema Solare, contiene una collezione di materiali straordinariamente diversificata. Ad esempio, all'interno della cintura principale sono state identificate diverse famiglie di asteroidi spettralmente diverse, indicando composizioni chimiche completamente diverse. Inoltre, è noto che meteoriti provengono da circa 100 diversi corpi genitori nella cintura con diverse firme chimiche e isotopiche.
Il team ha prelevato campioni di acondriti basaltiche (meteoriti rocciose simili ai basalti terrestri) per misurare le loro firme isotopiche nucleosintetiche negli elementi neodimio (Nd) e zirconio (Zr). Il loro lavoro ha mostrato che questi elementi sono caratterizzati da una relativa scarsità di isotopi contenuti in un certo tipo di materiale pre-solare. Questi dati si correlano bene con le firme nucleosintetiche osservate in altri elementi, dimostrando che questo materiale presolare era distribuito come gradiente in tutto il primo Sistema Solare.
"Confrontando queste firme isotopiche con altri proxy per la ricostruzione del sistema solare, è possibile mettere in relazione la posizione iniziale dei corpi planetari con la loro posizione attuale", ha detto Render. "Queste misurazioni ci aiutano a ricostruire il primo sistema solare mediante la 'cosmolocalizzazione' delle orbite di accrescimento dei corpi meteoritici genitori".
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