Mentre il sistema solare si stava sviluppando, i pianeti giganti (Giove e Saturno) si sono formati molto presto, e mentre crescevano, migrarono sia più vicino che più lontano dal sole per rimanere in orbite gravitazionalmente stabili.

L'effetto gravitazionale di questi oggetti massicci ha causato un immenso rimescolamento di altri corpi planetari che si stavano formando in quel momento, il che significa che le posizioni attuali di molti corpi planetari nel nostro sistema solare non sono dove si sono originariamente formati.

Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hanno deciso di ricostruire questi luoghi di formazione originali studiando le composizioni isotopiche di diversi gruppi di meteoriti che derivano tutti dalla fascia di asteroidi (tra Marte e Giove). La cintura di asteroidi è la fonte di quasi tutti i meteoriti della Terra, ma il materiale che costituisce la cintura di asteroidi si è formato dallo spazzamento di materiali in tutto il sistema solare. La ricerca appare in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

"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 detto Jan Render, Postdoc LLNL e autore principale del documento. "E osservando la composizione dei meteoriti della cintura di asteroidi, siamo stati in grado di determinare che i loro corpi genitori devono essersi accumulati da materiali provenienti da luoghi molto diversi nel primo sistema solare".

Anche se la fascia degli asteroidi è solo una fascia relativamente stretta del sistema solare, contiene una collezione di materiali straordinariamente diversificata. Per esempio, diverse famiglie di asteroidi spettroscopicamente distinte sono state identificate all'interno della fascia principale, indicando composizioni chimiche molto diverse. Inoltre, si sa che i meteoriti derivano da circa 100 corpi genitori distinti nella cintura, con diverse firme chimiche e isotopiche.

Tracciare il materiale di origine dei corpi planetari richiede firme che vengono stabilite durante l'accrescimento del corpo planetario. Le anomalie isotopiche di origine nucleosintetica rappresentano strumenti potenti perché queste impronte digitalizzano il materiale da costruzione reale da cui questi corpi planetari si sono accumulati.

"Se vogliamo sapere com'era il sistema solare all'inizio, abbiamo bisogno di uno strumento per ricostruire questa struttura primordiale, " ha detto il cosmochimico LLNL Greg Brennecka, coautore del paper. "Abbiamo trovato un modo per utilizzare le firme isotopiche nei meteoriti per ricostruire l'aspetto del sistema solare quando si è formato".

Il team ha prelevato campioni di acondriti basaltiche (meteoriti pietrosi simili ai basalti terrestri) per misurare le loro firme di isotopi nucleosintetici negli elementi neodimio (Nd) e zirconio (Zr). Il loro lavoro ha mostrato che questi elementi sono caratterizzati da relativi deficit negli isotopi ospitati da un certo tipo di materiale presolare. Questi dati sono ben correlati con le firme nucleosintetiche osservate in altri elementi, dimostrando che questo materiale presolare era distribuito come un gradiente in tutto il primo sistema solare.

"Confrontando queste firme isotopiche con altri proxy per la ricostruzione del sistema solare, questo collega la posizione di formazione originale dei corpi planetari alle loro posizioni attuali, " Render ha detto. "Queste misurazioni ci aiutano a creare una ricostruzione del sistema solare primordiale 'cosmolocando' le orbite di accrescimento dei corpi genitori meteoritici".